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南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 作 者: 許澤璽 學(xué) 號(hào)： 1001010133 學(xué)院(系): 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè): 機(jī)械工程及自動(dòng)化 題 目: 機(jī)床尾座加工工藝和 夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 黃曉華 副教授 評(píng)閱者： 2014 年 6 月 34 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要 機(jī)床尾座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)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(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）外文摘要 Title ：The design of the tailstock parts processing technology and fixture of machine tool Abstract Automobile gearbox cover parts processing and fixture design process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in. Keywords ：process, process, cutting dosage, clamping, positioning 目 錄 1 序言 1 2 零件的分析 2 2.1 零件的形狀 2 2.2 零件的工藝分析 2 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 3.1 確定毛坯的制造形式 4 3.2 基面的選擇 4 3.3 制定工藝路線 4 3.3.1工藝路線方案一 5 3.3.2 工藝路線方案二 6 3.3.3 工藝方案的比較與分析 7 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 8 3.4.1機(jī)床選用 8 3.4.2選擇刀具 8 3.4.3選擇量具 9 3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 3.6 確定切削用量及基本工時(shí) 10 4 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 23 4.1設(shè)計(jì)要求 23 4.2夾具設(shè)計(jì) 24 4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 24 4.2.2切削力及夾緊力的計(jì)算 24 4.3定位誤差的分析 25 4.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 26 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 27 5 機(jī)床尾座三維展示 28 總 結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 33 致 謝 34 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第31頁 共38頁 1 序言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 機(jī)床尾座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 2 零件的分析 2.1 零件的形狀 題目給的零件是機(jī)床尾座零件，主要作用是起連接作用。 零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。 2.2 零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT250，該材料為灰鑄造，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 機(jī)床尾座零件主要加工表面為：1. 粗銑底面、半精銑，表面粗糙度值為3.2。2. 粗銑、半精銑上端面，表面粗糙度值3.2。3. 鏜外圓，表面粗糙度值3.2。4. 鏜內(nèi)孔及圓弧，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，面粗糙度值6.3。 機(jī)床尾座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： (1)．底部端面的加工表面：這一組加工表面包括：端面，內(nèi)圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗鏜后半精鏜就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。 (2).端面的加工表面： 這一組加工表面包括：端面，粗糙度為3.2；的端面，并帶有倒角；中心孔。其要求也不高，粗鏜后半精鏜就可以達(dá)到精度要求。其中，內(nèi)圓直接在鏜床上做鏜工就行了。 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 本機(jī)床尾座假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺(tái)，每臺(tái)鏜床需要該零件1個(gè)，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。 該零件材料為HT250，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年，n=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年 3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT250，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。 3.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像機(jī)床尾座這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。 對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，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)成本盡量下降。 3.3.1工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效 30 涂底漆 涂底漆 40 劃線 以底面為毛基準(zhǔn)，側(cè)面前后面校垂直，尾架孔為劃線基準(zhǔn)，劃孔的水平中心線及底面加工線，以側(cè)面為毛基準(zhǔn)，校平另一側(cè)面，校直水平加工線劃孔的垂直中心線及側(cè)面加工線 50 刨上面（工藝基準(zhǔn)）底面為基準(zhǔn)，校直水平加工線，壓緊刨出算數(shù)，允許留斑粗糙度6.3 60 粗精刨底面T型側(cè)面上面為基準(zhǔn)，校平水平加工線，中心線校直，壓緊粗刨底面留余量1- 1.5mm精刨底面至尺寸（指到孔距離）180 粗糙度6.3，粗精刨T型筋，保證尺寸38,9.5,粗糙度6.3，刨側(cè)面至尺寸 70 粗半精拂底面與床身配拂 要求25x25mm/平方 內(nèi)點(diǎn)子不少于6點(diǎn) 0.02mm塞尺檢查結(jié)合面（四角檢查）不入 80 銑尾架孔兩端面底面為基準(zhǔn)V型槽靠直，壓緊銑前端面調(diào)頭粗銑后端面，留余量1-1.5mm精銑 90 鏜尾架孔精銑后端面 底面為基準(zhǔn)，T型定位壓緊確定坐標(biāo)，保證尺寸292粗鏜?68孔，留余量5mm半精鏜，半精鏜?68孔留余量0.30mm精浮浮動(dòng)鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?86 至尺寸浮動(dòng)鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?80至尺寸精銑后端面至尺寸292 100 鏜鎖緊孔底面為基準(zhǔn)T型定位墊實(shí)壓緊，確定坐標(biāo)?27鉆頭打孔，保證深度133半精鏜?32孔，留余量2-2.5mm精鉸?32 孔至尺寸，深度133孔口倒角2x45°?30,?20鉆頭打孔,半精?34,?25孔，留余量2-2.5mm精鉸?34 ,?25孔至尺寸 110 鉆上面孔 劃線 鉆2-?6底孔?5.8鉸2-?6 120 劃線，鉆孔 鉆4-M6-6H底孔?5攻絲4-M6-6H至尺寸 鉆4-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆M10-6H底孔?8.5攻絲M10-6H至尺寸鉆鉸φ12H8至尺寸鉆M6-6H底孔?5攻絲M6-6H至尺寸 130劃線，鉆孔 鉆2-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆φ20至尺寸 140 整形修整非加工面初漆 150 研磨尾座軸孔 要求：粗糙度1.6 圓柱度0.008mm 160 精拂底面與床身配拂，要求25x25mm點(diǎn)子不少于6-8點(diǎn)四角0.02mm塞尺不入300mm芯棒塞入尾架孔內(nèi) 170 檢驗(yàn)入庫 3.3.2 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效 30 涂底漆 涂底漆 40 劃線 以底面為毛基準(zhǔn)，側(cè)面前后面校垂直，尾架孔為劃線基準(zhǔn)，劃孔的水平中心線及底面加工線，以側(cè)面為毛基準(zhǔn)，校平另一側(cè)面，校直水平加工線劃孔的垂直中心線及側(cè)面加工線 50 刨上面（工藝基準(zhǔn)）底面為基準(zhǔn)，校直水平加工線，壓緊刨出算數(shù)，允許留斑粗糙度6.3 60 粗精刨底面T型側(cè)面上面為基準(zhǔn)，校平水平加工線，中心線校直，壓緊粗刨底面留余量1- 1.5mm精刨底面至尺寸（指到孔距離）180 粗糙度6.3，粗精刨T型筋，保證尺寸38,9.5,粗糙度6.3，刨側(cè)面至尺寸 70 粗半精拂底面與床身配拂 要求25x25mm/平方 內(nèi)點(diǎn)子不少于6點(diǎn) 0.02mm塞尺檢查結(jié)合面（四角檢查）不入 80 銑尾架孔兩端面底面為基準(zhǔn)V型槽靠直，壓緊銑前端面調(diào)頭粗銑后端面，留余量1-1.5mm精銑 90 鏜尾架孔精銑后端面 底面為基準(zhǔn)，T型定位壓緊確定坐標(biāo)，保證尺寸292粗鏜?68孔，留余量5mm半精鏜，半精鏜?68孔留余量0.30mm精浮浮動(dòng)鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?86 至尺寸浮動(dòng)鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?80至尺寸精銑后端面至尺寸292 100 鏜鎖緊孔底面為基準(zhǔn)T型定位墊實(shí)壓緊，確定坐標(biāo)?27鉆頭打孔，保證深度133半精鏜?32孔，留余量2-2.5mm精鉸?32 孔至尺寸，深度133孔口倒角2x45°?30,?20鉆頭打孔,半精?34,?25孔，留余量2-2.5mm精鉸?34 ,?25孔至尺寸 110 鉆上面孔 劃線 鉆2-?6底孔?5.8鉸2-?6 120 劃線，鉆孔 鉆4-M6-6H底孔?5攻絲4-M6-6H至尺寸 鉆4-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆M10-6H底孔?8.5攻絲M10-6H至尺寸鉆鉸φ12H8至尺寸鉆M6-6H底孔?5攻絲M6-6H至尺寸 130劃線，鉆孔 鉆2-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆φ20至尺寸 140 整形修整非加工面初漆 150 研磨尾座軸孔 要求：粗糙度1.6 圓柱度0.008mm 160 精拂底面與床身配拂，要求25x25mm點(diǎn)子不少于6-8點(diǎn)四角0.02mm塞尺不入300mm芯棒塞入尾架孔內(nèi) 170 檢驗(yàn)入庫 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便。方案二采用鏜床加工，需要要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟阽M床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。因此綜合工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下： 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效 30 涂底漆 涂底漆 40 劃線 以底面為毛基準(zhǔn)，側(cè)面前后面校垂直，尾架孔為劃線基準(zhǔn)，劃孔的水平中心線及底面加工線，以側(cè)面為毛基準(zhǔn)，校平另一側(cè)面，校直水平加工線劃孔的垂直中心線及側(cè)面加工線 50 刨上面（工藝基準(zhǔn)）底面為基準(zhǔn)，校直水平加工線，壓緊刨出算數(shù)，允許留斑粗糙度6.3 60 粗精刨底面T型側(cè)面上面為基準(zhǔn)，校平水平加工線，中心線校直，壓緊粗刨底面留余量1- 1.5mm精刨底面至尺寸（指到孔距離）180 粗糙度6.3，粗精刨T型筋，保證尺寸38,9.5,粗糙度6.3，刨側(cè)面至尺寸 70 粗半精拂底面與床身配拂 要求25x25mm/平方 內(nèi)點(diǎn)子不少于6點(diǎn) 0.02mm塞尺檢查結(jié)合面（四角檢查）不入 80 銑尾架孔兩端面底面為基準(zhǔn)V型槽靠直，壓緊銑前端面調(diào)頭粗銑后端面，留余量1-1.5mm精銑 90 鏜尾架孔精銑后端面 底面為基準(zhǔn)，T型定位壓緊確定坐標(biāo)，保證尺寸292粗鏜?68孔，留余量5mm半精鏜，半精鏜?68孔留余量0.30mm精浮浮動(dòng)鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?86 至尺寸浮動(dòng)鏜刀精浮?68孔至尺寸，鏜?80至尺寸精銑后端面至尺寸292 100 鏜鎖緊孔底面為基準(zhǔn)T型定位墊實(shí)壓緊，確定坐標(biāo)?27鉆頭打孔，保證深度133半精鏜?32孔，留余量2-2.5mm精鉸?32 孔至尺寸，深度133孔口倒角2x45°?30,?20鉆頭打孔,半精?34,?25孔，留余量2-2.5mm精鉸?34 ,?25孔至尺寸 110 鉆上面孔 劃線 鉆2-?6底孔?5.8鉸2-?6 120 劃線，鉆孔 鉆4-M6-6H底孔?5攻絲4-M6-6H至尺寸 鉆4-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆M10-6H底孔?8.5攻絲M10-6H至尺寸鉆鉸φ12H8至尺寸鉆M6-6H底孔?5攻絲M6-6H至尺寸 130劃線，鉆孔 鉆2-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆φ20至尺寸 140 整形修整非加工面初漆 150 研磨尾座軸孔 要求：粗糙度1.6 圓柱度0.008mm 160 精拂底面與床身配拂，要求25x25mm點(diǎn)子不少于6-8點(diǎn)四角0.02mm塞尺不入300mm芯棒塞入尾架孔內(nèi) 170 檢驗(yàn)入庫 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3.4.1機(jī)床選用 ①.工序是粗鏜、和精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式鏜床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式鏜床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-7。 ②.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 3.4.2選擇刀具 ①.在鏜床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金鏜刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金鏜刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用鏜刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 ②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。 3.4.3選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。 3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “機(jī)床尾座” 零件材料為HT250，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以后簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄造的硬度HB為143～269，表2.2-23 灰鑄造的物理性能，HT250密度ρ=7.2～7.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。 表3-1 機(jī)械加工鏜間的生產(chǎn)性質(zhì) 生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量[件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊(cè)》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，采用機(jī)器砂模造型鑄件。 表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí) 鑄造方法 公差等級(jí)CT 灰鑄造 砂型手工造型 11~13 砂型機(jī)器造型及殼型 8~10 金屬型 7~9 低壓鑄造 7~9 熔模鑄造 5~7 根據(jù)上表選擇金屬型公差等級(jí)為7級(jí)。 3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公差等級(jí)CT 大于 至 8 63 100 160 100 160 250 1.6 1.8 2.0 根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級(jí)為8級(jí)的公差數(shù)值為1.8。 表3-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量（JB2854-80）如下 鑄件基本尺寸 加工余量等級(jí) 6 澆注時(shí)位置 >120~250 6.0 4.0 頂、側(cè)面 底 面 鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。 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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 3.6 確定切削用量及基本工時(shí) 切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號(hào)，與《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》的表區(qū)別。 工序10、20、30：鑄造 時(shí)效處理無切削加工，無需計(jì)算 工序50：刨上面（工藝基準(zhǔn)）底面為基準(zhǔn)，校直水平加工線，壓緊刨出算數(shù)，允許留斑粗糙度6.3 機(jī)床：刨床B6065 刀具：刨刀 單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度： 精銑面余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：取：取銑削速度 每齒進(jìn)給量：取取銑削速度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻(xiàn)，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：,取 切削工時(shí) 被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序60、70：粗精刨底面T型側(cè)面上面為基準(zhǔn)，校平水平加工線，中心線校直，壓緊粗刨底面留余量1- 1.5mm精底面至尺寸（指到孔距離）180 粗糙度6.3，粗精刨T型筋，保證尺寸38,9.5,粗糙度6.3，刨側(cè)面至尺寸 機(jī)床：刨床B6065 刀具：刨刀 單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度： 精銑面余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣? 每齒進(jìn)給量：取，取銑削速度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻(xiàn)，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：取 切削工時(shí) 被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序80：粗半精拂底面與床身配拂 要求25x25mm/平方 內(nèi)點(diǎn)子不少于6點(diǎn) 0.02mm塞尺檢查結(jié)合面 機(jī)床：刨床B6065 刀具：刨刀 單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度： 精銑面余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：取：取銑削速度 每齒進(jìn)給量：取取銑削速度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：取 切削工時(shí) 被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序80：銑尾架孔兩端面底面為基準(zhǔn)V型槽靠直，壓緊銑前端面調(diào)頭粗銑后端面，留余量1-1.5mm精銑 機(jī)床：銑床X52K 刀具：端面粗齒銑刀。 因其單邊余量數(shù)值：Z=2.2mm 所以銑削深度： 精銑單一邊余量數(shù)值：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣? 每齒進(jìn)給量：取，取銑削速度 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： ： 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸了解到， 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： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序90鏜尾架孔精銑后端面 底面為基準(zhǔn)，T型定位壓緊確定坐標(biāo)，保證尺寸292粗鏜?68孔，留余量5mm半精鏜，半精鏜?68孔留余量0.30mm精浮浮動(dòng)鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?86至尺寸浮動(dòng)鏜刀精浮?68 孔至尺寸，鏜?80 至尺寸 精銑后端面至尺寸292 機(jī)床：臥式鏜床。 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：。 切削深度：。 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表2.4-9， 取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取。 實(shí)際切削速度： 。 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：。 被切削層長(zhǎng)度：。 刀具切入長(zhǎng)度：。 刀具切出長(zhǎng)度： ， 取。 行程次數(shù)：。 機(jī)動(dòng)時(shí)間：。 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)。 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：1.56min。 工序100 鏜鎖緊孔底面為基準(zhǔn)T型定位墊實(shí)壓緊，確定坐標(biāo)?27鉆頭打孔，保證深度133半精鏜?32孔，留余量2-2.5mm精鉸?32 孔至尺寸，深度133孔口倒角2x45°?30,?20鉆頭打孔,半精鏜?34,?25孔，留余量2-2.5mm精鉸?34 ,?25孔至尺寸 本工序?yàn)榇昼M。已知加工材料為HT200鑄鐵，鑄件；機(jī)床為T617A型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。 刀具：硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。 確定背吃刀量： 確定進(jìn)給量f： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》第2版，表3.3-14，可查得f=0.3~1.0mm/r。 按T617A機(jī)床進(jìn)給量，選擇f=0.74mm/r。 確定切削速度v： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》第2版，表3.3-14，可查得=40~80m/min,選擇。 按T617A機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇，所以實(shí)際切削速度v： 工額定時(shí)的計(jì)算： 式中：，=3mm，=5mm， =0.74mm/r，，=1。 工序90：鉆上面孔 劃線 鉆2-?6底孔?5.8鉸2-?6 機(jī)床：立式鉆床Z525 刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔φ6 切削深度： 進(jìn)給量：取。 切削速度取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照文獻(xiàn)，取 所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí) 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： ⑵ 鉸孔φ6 刀具：選擇擴(kuò)孔鉆頭（硬質(zhì)合金錐柄麻花材料）。 片型號(hào)：E403 切削深度： 進(jìn)給量：取。 切削速度：取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻(xiàn)取 所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí) 被切削層： 刀具切入有： 刀具切出： ，取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序100：鉆孔 鉆4-M6-6H底孔?5攻絲4-M6-6H至尺寸 鉆4-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆M10-6H底孔?8.5攻絲M10-6H至尺寸鉆鉸φ12H8至尺寸鉆M6-6H底孔?5攻絲M6-6H至尺寸 機(jī)床：立式鉆床Z525 刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度： 進(jìn)給量：取。 切削速度取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照文獻(xiàn)，取 所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí) 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 刀具：選擇擴(kuò)孔鉆頭（硬質(zhì)合金錐柄麻花材料）。 片型號(hào)：E403 切削深度： 進(jìn)給量：取。 切削速度：取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻(xiàn)取 所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí) 被切削層： 刀具切入有： 刀具切出： ，取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序130線，鉆孔 鉆2-M12-6H底孔?10.2攻絲4-M12-6H至尺寸鉆φ20至尺寸 本工序采用計(jì)算法。 表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 類型 直徑范圍（mm） 用途 GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0 在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1437-85 直柄長(zhǎng)麻花鉆 1.0～31.5 在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0 在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1439-85 錐柄長(zhǎng)麻花鉆 5.0～50.0 在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔 選用Z525搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng)，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。 表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度（摘自GB6137-85） mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）單刃加工刀具耐用度T min 刀具類型 加工材料 刀具材料 刀具直徑d0（mm） 11～20 鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔） 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 60 鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min ①.確定進(jìn)給量 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進(jìn)給量取f=0.60。 ②.確定切削速度 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在灰鑄造（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實(shí)際切削速度 = = =11.8 ③.確定切削時(shí)間 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： T= （3-19） 其中 l= l=5 l=2～3 則： t= =9.13 4 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 4.1設(shè)計(jì)要求 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。上面即為鉆孔)的專用夾具，本夾具將用于Z525鉆床。 在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工的要求，首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。 機(jī)床夾具的組成 1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。 3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。 4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。 5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。 6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。 以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。 機(jī)床的分類 機(jī)床夾具種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。 按夾具的使用特點(diǎn)可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具， 拼裝夾具。 按使用機(jī)床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機(jī)床夾具，數(shù)控機(jī)床夾具，自動(dòng)機(jī)床夾具，自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。 按夾緊的動(dòng)力源可分為：手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。 工件的裝夾方法 工件裝夾的方法有兩種： 將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上 將工件裝夾在家具上 采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，都采用夾具裝夾工件。 采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn)： a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量 b、縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能” d、改善工人的勞動(dòng)條件，降低生產(chǎn)成本 本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。 4.2夾具設(shè)計(jì) 4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。 4.2.2切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：M6的鉆頭 D=5。 則軸向力：見《工藝師手冊(cè)》表28.4 F=Cdfk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 鉆削時(shí) T=17.34 N 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。 4.3定位誤差的分析 制造誤差ZZ （1）中心線對(duì)定位件中心線位置精度 . 取. （2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297） .故，. 則. 知此方案可行。 4.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。 圖2.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表2.4： 表2.4 鉆套 d H D 公稱尺寸 允差 10 10 11 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖2.2 固定襯套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表2.5： 表2.5 固定襯套 d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 5 +0.034 +0.016 12 10 +0.023 +0.012 0.5 2 鉆模板選用固定式鉆模板，用2個(gè)沉頭螺釘和2個(gè)錐銷定位于夾具體上。 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。 夾具裝配圖上要標(biāo)注的尺寸：根據(jù)前面工序簡(jiǎn)圖上所規(guī)定的被加工孔的加工精度要求 5 機(jī)床尾座三維展示 該夾具的總裝中還包含一些其他的非標(biāo)準(zhǔn)件 夾具體 HT200 鉆模板 45 心軸 45 夾具體 HT200 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第32頁 共38頁 總 結(jié) 在設(shè)計(jì)過程中，我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)，在機(jī)械領(lǐng)域中的一些基本問題的探討。因此，這樣的設(shè)計(jì)不僅要加強(qiáng)自己的理解和知識(shí)，和他們的知識(shí)，拓寬。此外，該拉延工藝的設(shè)計(jì)，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時(shí)間，手繪，所有這些因素都使我們學(xué)到更多的知識(shí)，圖像識(shí)別和提高我們的繪圖能力。 本課題是機(jī)床尾座的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，主要是確定的工藝設(shè)計(jì)的工藝路線，確定加工和切削參數(shù)，基本工時(shí)，本設(shè)計(jì)的零件工藝路線是正確合理的，定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的目的，可以保證工件的加工精度。在很多問題的設(shè)計(jì)過程中，假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無法保證夾具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。在夾具設(shè)計(jì)中，由于定位基準(zhǔn)的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無法保證。在夾緊機(jī)構(gòu)由于尺寸的選擇，如不合理，但沒有達(dá)到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營(yíng)業(yè)額不合理。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過三個(gè)月的努力，這些問題都一一解決方案。在這一過程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識(shí)的能力，我的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過努力，這些問題都一一解決方案。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第34頁 共38頁 參考文獻(xiàn) [1] 李 洪．工藝手冊(cè)[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] 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說實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了。然而，明確其自身的設(shè)計(jì)結(jié)果，畢業(yè)設(shè)計(jì)仔細(xì)回味的旅程，一個(gè)罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。雖然這是我剛學(xué)的第一個(gè)走，一點(diǎn)在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細(xì)心。有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無情地重做。但一想到老師教得比平時(shí)多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個(gè)高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)真的很差，他們的能力，用學(xué)到的知識(shí)是不夠的，幾年來學(xué)習(xí)很多畢業(yè)，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點(diǎn)不耐煩。