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1 概述 2 審查零件圖的工藝性 3 選擇毛坯 4 工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 選擇定位基準(zhǔn)： 4.2零件各部分加工方法的選擇 4.3制定工藝路線 5確定機械加工余量及毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 5.1確定加工余量 5.2 確定毛坯尺寸 5.3 確定圓角半徑 5.4 確定拔模角 5.5 確定分模位置 5.6 確定毛坯的熱處理 6 工序設(shè)計 6.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 6.1.1 選擇機床 6.1.2 選擇夾具 6.1.3 選擇量具 6.2 確定工序尺寸 6.2.1 確定內(nèi)孔的工序尺寸 6.2.2 確定軸向工序尺寸 7 確定切削用量及時間定額 7.1 銑 mm外圓柱兩端面以及兩叉頭左右兩側(cè) 7.2 加工φ14H9內(nèi)孔 7.3 加工φ8.7mm孔 7.4 銑槽 8 夾具設(shè)計 小 結(jié) 1 概述 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計，是在學(xué)完機械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習(xí)所獲得的感性知識后進行的一項教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計中能初步學(xué)會綜合運用以前學(xué)過的全部課程，并且獨立完成一項工程基本訓(xùn)練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下了良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達到以下目的： （1）、能熟練地運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝規(guī)程等問題方法，培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)能力和解決問題能力。 （2）、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學(xué)會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計夾具的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)能力設(shè)計。 （3）、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學(xué)會使用手冊，查詢相關(guān)資料等，增強解決實際工程問題的獨立能力。 2 審查零件圖的工藝性 撥叉副變速撥叉圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。零件各表面的加工并不困難。只是φ14H9的要求精度較高，且對應(yīng)軸線的直線度要求也較高，需進行半精加工。槽14H13兩壁關(guān)于孔φ8.7軸線的對稱度有要求，需在數(shù)控機床上完成加工。 圖1 副變速零件圖 3 選擇毛坯 零件材料為KTH350-10,考慮到零件在加工過程中所受沖擊力不大，并且為大批量生產(chǎn)，所以，選擇金屬模機械砂型鑄造毛坯。查《機械設(shè)計工藝制造設(shè)計簡明手冊》表1.3-1。選用鑄件尺寸公差等級為CT10。保證的尺寸公差在1-3mm。 4 工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 選擇定位基準(zhǔn)： 1：粗基準(zhǔn)選擇：以鑄件左邊的端面為主要粗基準(zhǔn)，以鑄件的φ24mm外圓為輔助粗基準(zhǔn)。 2：精基準(zhǔn)選擇：本零件是帶孔的零件。其中φ14H9和右端面為設(shè)計基準(zhǔn)，根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)重合原則”，以及考慮到工件的裝夾與加工方便。在孔φ14H9未加工出來前可選用右端面為主要精基準(zhǔn)，以鑄件的φ24mm外圓為輔助精基準(zhǔn)。在孔φ14H9mm未加工出來后，以φ14H9mm的內(nèi)孔面為定位精基準(zhǔn)，右端面為輔助精基準(zhǔn)。 4.2零件各部分加工方法的選擇 本零件的加工面有：內(nèi)孔、平面以及槽，其材料為KTH350-10，參考《機械制造工藝學(xué)》其各部分加工方法如下： （1）圓柱左/右端面:由于表面粗糙度Ra為25μm,只需進行粗銑。 （2）兩叉頭左/右側(cè)面：由于表面粗糙度Ra為6.3μm,需進行粗銑、半精銑。 （3）φ14H9內(nèi)孔：由于公差等級為9級，且表面粗糙度為Ra3.2μm,需進行鉆、擴、鉸。 （4）兩叉頭內(nèi)側(cè)：由于表面粗糙度Ra為12.5μm，只需進行粗銑。 （5）槽14H13：由于公差等級為13級，且表面粗糙度為Ra12.5μm,只需進行粗銑。 （6）孔：由于表面粗糙度Ra為25μm,只需進行鉆孔即可。 4.3制定工藝路線 按照先粗后精的原則同時考慮到零件的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求，以及加工時的經(jīng)濟性，盡量使工序能夠集中起來。選擇零件的加工方法及工藝路線如下： 工序1：以mm外圓柱面及其左端面定位，粗銑mm右端面。 工序2: 以mm外圓柱面及其右端面定位，粗銑mm左端面。 工序3：以mm圓柱右端面以及mm外圓柱面為定位，鉆，擴，鉸H9mm孔。 工序4：以H9mm內(nèi)孔面及mm外圓柱右端面定位，粗銑兩叉頭內(nèi)側(cè)。 工序5：以H9mm內(nèi)孔面及mm外圓柱左端面定位，粗銑14H13mm槽。 工序6：以H9mm內(nèi)孔面及mm外圓柱右端面定位，鉆φ8.7mm的孔。 工序7：以H9mm內(nèi)孔面及mm外圓柱右端面定位，粗銑兩叉頭至8mm。 工序8：以H9mm內(nèi)孔面及mm外圓柱右端面定位，半精銑兩叉頭至mm。 工序9：鉗工去毛刺，并到0.5×45°角。 工序10：終檢。 5確定機械加工余量及毛坯尺寸、設(shè)計毛坯圖 5.1確定加工余量 由于該撥叉才有啥新機器造型，材料為可鍛鑄鐵，且為大批量生產(chǎn)，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》可選鑄件的尺寸公差等級為10級，又鑄件基本尺寸在63-100范圍內(nèi)，故取鑄件尺寸公差數(shù)值為3.2，鑄件機械加工余量單側(cè)為4mm,雙側(cè)為3mm。 5.2 確定毛坯尺寸 本零件的外表面均屬于雙側(cè)切削，主要以粗加工為主，故取粗加工余量為3mm,但撥叉兩側(cè)面需進行半精加工，取半精加工余量為1mm?？傻妹鞒叽绫砣缦?。其余尺寸可以直接鑄造出來。其毛坯圖如下。 表1 副變速撥叉毛坯尺寸 零件尺寸 雙側(cè)余量 機加工余量 鑄件尺寸 70 3 0 76 3 1 14 3 0 34 3 0 8 5.3 確定圓角半徑 由于采用砂型鑄造，所以圓角計算公式，取，所以本鑄件內(nèi)外圓角取R=5mm。對于特殊位置φ24mm圓柱與撥叉連接處的圓角要求為R=2mm，故可直接取其為2mm。 5.4 確定拔模角 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》可查得，砂型鑄造外表面拔模斜度為0°30′，內(nèi)表面拔模斜度為1°。 5.5 確定分模位置 本零件較復(fù)雜，分型面為不同平面組合而成。 5.6 確定毛坯的熱處理 鑄造完毛坯后應(yīng)安排正火處理，以消除殘留的鑄造應(yīng)力，以減少加工中的變形，同時改善加工性。 圖2 副變速撥叉毛坯圖 6 工序設(shè)計 6.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 6.1.1 選擇機床 （1） 工序1、2是粗銑。各工序的步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選擇立式銑床就能滿足要求，本零件外輪廓尺寸不大，精度要求不高，選用最常用的X51。 （2） 工序3為孔加工，且一次定位需完成三個工步，可選用Z525的四聯(lián)鉆床，并采用隨行夾具。 （3） 工序4為粗銑，且工步數(shù)較少，精度要求不高，選用最常用的X51。 （4） 工序5、6為半精銑，工步數(shù)較少，精度要求不高，選用最常用的X51。 （5） 工序7粗銑，精度要求不高，選用最常用的X51。 （6） 工序8為鉆孔，精度要求不高，選用最常用的Z525。 6.1.2 選擇夾具 在各工序中由于是大批量生產(chǎn)，所以都采用專用夾具。 6.1.3 選擇量具 本零件屬于大批生產(chǎn)，一般采用通用量具，對于精度要求高，不易測量的可采用專用夾具。 6.1.3.1 選擇各軸向測量量具 工序2中要保證φ24圓柱兩端面的距離為70mm，且未標(biāo)注公差，取IT14級，T=0.74mm,按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用的量具，由于它所對應(yīng)的不確定允許值為0.054mm，所以可選分度值為0.05mm的游標(biāo)卡尺。即取測量范圍為0-150mm，分度值為0.05mm的游標(biāo)卡尺。在此工序中，還要保證撥叉兩叉頭的厚度為8mm，未標(biāo)注公差，取IT14級，T=0.36mm，不確定允許值為0.029mm，所用的量具為分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺。即取測量范圍為0-150mm，分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺。兩個外部軸向測量在同一工序中，故可采用其中一個精度較高的游標(biāo)卡尺即可，故選用范圍為0-150mm，分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺。 工序6中，加工撥叉的右側(cè)，且保證與φ24mm圓柱右端面的距離為5mm，由于未標(biāo)注公差，取IT14級，T=0.30mm,其不確定允許值為0.016mm,故選用的量具為分度值為0.01mm的游標(biāo)卡尺，測量范圍為0-100mm。 工序7中加工撥叉的左側(cè)，且保證撥叉厚度為mm，此時可采用專用量具，通規(guī)、止規(guī)的具體參數(shù)如下： 6.1.3.2 選擇加工孔用量具 工序3中經(jīng)過鉆、擴、鉸三次孔加工，鉆孔至12mm，擴孔至13.8mm，鉸孔至mm。 （1） 鉆孔時采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，且其精度要求低，可不需要量具； （2） 擴孔時，按計量器具的測量方法極限誤差選擇量具，由于公差等級為IT9，則K=20%.=KT=0.20.09=0.018mm?？蛇x擇測量范圍為50-100mm的游標(biāo)卡尺，分度值為0.01mm； （3） 鉸孔時，由于精度要求較高，加工每個工件都要進行測量，故宜選擇極限量規(guī)，其具體尺寸如下:通規(guī)、止規(guī) 工序8中，鉆φ8.7mm的內(nèi)孔時由于采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，且其精度要求低，可不需要量具。 6.1.3.3 選擇加工所用的量具 銑槽時，由于采用了標(biāo)準(zhǔn)刀具，平時無需測量，但刀具磨損到一定時候時，應(yīng)進行測量以便及時更換刀具，此時可以選擇通用量具。槽的精度為13級，T=0.27mm, 其不確定允許值為0.016mm,故選用的量具為分度值為0.01mm的游標(biāo)卡尺，測量范圍為0-100mm。 6.2 確定工序尺寸 確定工序尺寸的一般方法，由表面加工的最后工序往前推，最后工序的工序尺寸按零件圖的要求標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，統(tǒng)一表面多車加工的工序尺寸（或工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸應(yīng)用尺寸鏈計算。 6.2.1 確定內(nèi)孔的工序尺寸 內(nèi)孔表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定零件各工序的加工余量，現(xiàn)由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。 本零件各內(nèi)孔的各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如下表所示。 表2 內(nèi)孔的各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 鉆 擴 鉸 鉆 擴 鉸 鉆 擴 鉸 φ14H9 6 0.9 0.1 φ12 Ra25μm Ra6.3μm Ra3.2μm φ8.7 4.35 —— —— φ8.7 —— —— Ra25μm — — 6.2.2 確定軸向工序尺寸 圖3 工序軸向尺寸 6.2.2.1確定各加工面的工序尺寸 表3 各加工面的工序尺寸 工序 加工表面 總加工余量 工序加工余量 1 1、 3 0 2 3 1 2 3 3 0 4 3 1 6 5 1 0 7 6 1 0 6.2.2.2 確定工序尺寸、、 該尺寸在工序6和工序2中應(yīng)達到零件的圖樣要求，則，=mm，=70mm，=5mm。 6.2.2.3 確定工序尺寸、、、 該尺寸只與加工余量有關(guān)，所以=+1=7mm，=+1=8mm，=+3=73mm、=-1=4mm。 6.2.2.4 確定工序尺寸 尺寸徐階工藝尺寸鏈來確定。工藝尺寸鏈如圖4所示。 圖4 含尺寸L4的工藝尺寸鏈 尺寸L4的基本尺寸：L4（基）=70-5-3-50.5mm=11.5mm 尺寸L4的上偏差：EI（L4）=-（-0.12）-（-0.15）=0.27mm 尺寸L4的下偏差：ES（L4）=-0.06-0.15=-0.21mm 所以L4的尺寸為：L4=mm，此尺寸為槽14H13mm的中心線距外圓柱左端面的距離。 7 確定切削用量及時間定額 7.1 銑mm外圓柱兩端面以及兩叉頭左右兩側(cè) 加工條件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為330MPa，最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵。零件大小為x=70mm，y=85mm。加工要求：粗銑右端面，加工余量為3mm。 1、刀具選擇：選擇硬質(zhì)合金端銑刀YG8，銑刀直徑80mm。背吃刀量，，齒數(shù)12。 2、切屑深度:因為加工余量較小，一次走刀即可完成。 即。 3、選用銑床：查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》，選用X51立式銑床，同時查得主軸轉(zhuǎn)速：100電動機功率：4.5kw。 4、確定切削速度和工作臺每分鐘進給量。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表2-17中公式計算查表 74.8m/min 5、工時定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式：其中-單件時間定額；-基本時間 ；-輔助時間；-布置工作時間；-休息及生理需要時間；-準(zhǔn)備與終結(jié)時間；N-一批零件的數(shù)量。 基本時間： 計算可得. 輔助時間：=0.2=0.08min. 布置工作時間：=0.05*0.48=0.024min. 休息及生理需要時間=0.03*0.480.02min 準(zhǔn)備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額T=0.53min 7.2 加工H9內(nèi)孔 加工條件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為330MPa，最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為14mm。鉆孔至12mm，擴孔至13.8mm，鉸至14mm。 1，選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑12mm，擴孔時，高速鋼，擴孔刀直徑13.8mm，鉸孔時，YG8，鉸刀直徑為14mm。進給量，切削速度 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)》表， 算得擴孔時，硬質(zhì)合金，擴孔刀直徑13.8mm。 2，選用鉆床：查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)》表，選用立式鉆床Z525。主軸最大行程175mm，主軸轉(zhuǎn)速97r/min，主軸最大轉(zhuǎn)矩245.25N，功率2.8kw。 3，時間定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式：其中-單件時間定額；-基本時間 ；-輔助時間；-布置工作時間；-休息及生理需要時間；-準(zhǔn)備與終結(jié)時間；N-一批零件的數(shù)量。 鉆孔的基本時間：；計算可得： 輔助時間：=0.2=0.76min. 布置工作時間：=0.05*3.8=0.19min. 休息及生理需要時間=0.03*3.80.11min 準(zhǔn)備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額4.86min 擴孔的基本時間：；計算可得： 輔助時間：=0.2=1.02min. 布置工作時間：=0.05*5.1=0.26min. 休息及生理需要時間=0.03*5.10.15min 準(zhǔn)備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額6.53min 鉸孔的基本時間：：；計算可得： 輔助時間：=0.2=0.98min. 布置工作時間：=0.05*4.9=0.25min. 休息及生理需要時間=0.03*4.90.15min 準(zhǔn)備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額6.28min 加工H9mm孔所用的額定工時為：T=17.6min 7.3 加工mm孔 加工條件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為330MPa，最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為8.7mm。直接鉆孔至8.7mm。 1，選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑8.7mm。進給量，切削速度 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)》表2-13 算得。 2，選用鉆床：查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)》表5-64，選用立式鉆床Z525。主軸最大行程175mm，主軸轉(zhuǎn)速97r/min，主軸最大轉(zhuǎn)矩245.25N，功率2.8kw。 3，時間定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式：其中-單件時間定額；-基本時間 ；-輔助時間；-布置工作時間；-休息及生理需要時間；-準(zhǔn)備與終結(jié)時間；N-一批零件的數(shù)量。 鉆孔的基本時間：；計算可得： 輔助時間：=0.2=0.46min. 布置工作時間：=0.05*2.3=0.12min. 休息及生理需要時間=0.03*2.3=0.07min 準(zhǔn)備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額2.95min 加工H13mm孔所用的額定工時為:2.95min 7.4 銑槽 1、加工情況：銑槽寬：14mm，槽長度：19mm，槽深度16mm。被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為350MPa，最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵。 2、選用刀具：YG8硬質(zhì)合金盤銑刀。銑刀直徑為80mm，寬度14mm，齒數(shù)20。 3、選機床：查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表5-74，選用X62型臥式銑床。機床功率為7.5kw。每齒進給量為0.06-0.1mm/z。取f=0.08mm/z。確定切屑速度和工作臺每分鐘進給量。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表2-17中公式計算 式中， 計算得25.4m/min 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給表，選擇n=60r/min=1r/s，則實際的切削速度v=0.36m/s，工作臺每分鐘進給量為： 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給表，選擇。則實際的每齒進給量為 5，工時定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式：其中-單件時間定額；-基本時間 ；-輔助時間；-布置工作時間；-休息及生理需要時間；-準(zhǔn)備與終結(jié)時間；N-一批零件的數(shù)量。 基本時間： 計算可得. 輔助時間：=0.2=0.16min. 布置工作時間：=0.05*0.8=0.04min. 休息及生理需要時間=0.03*0.80.024min 準(zhǔn)備與終結(jié)時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時定額T=1.02min=62s 8 夾具設(shè)計 第3章 加工8.7孔夾具設(shè)計 3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A具受力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構(gòu)組成復(fù)合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。 螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點： （1）結(jié)構(gòu)簡單； （2）擴力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。 如圖4.1所示在這次夾具設(shè)計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。 3.2 夾具的導(dǎo)向 在鉆床上加工孔時，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。 導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。 在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。 鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。 因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。 圖4.2 鉆套 鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1991。 相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號為12*18 GB2263-1991。材料仍選取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。 3.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙[1] [2] 鉆套的類型和特點: 1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。 3、快換鉆套：當(dāng)對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。 4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。 鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖4.3。 圖4.3 切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。 在本次夾具鉆模設(shè)計中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。 3.4 鉆模板 在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。 在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。[4] 3.5定位誤差的分析 制造誤差ZZ （1）中心線對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。 3.6 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 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間。 為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。 表 d D D1 H t 基本 極限 偏差F7 基本 極限 偏差D6 ＞0～1 +0.016 +0.006 3 +0.010 +0.004 6 6 9 -- 0.008 ＞1～1.8 4 +0.016 +0.008 7 ＞1.8～2.6 5 8 ＞2.6～3 6 9 8 12 16 ＞3～3.3 +0.022 +0.010 ＞3.3～4 7 +0.019 +0.010 10 ＞4～5 8 11 ＞5～6 10 13 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.013 12 +0.023 +0.012 15 ＞8～10 15 18 12 20 25 ＞10～12 +0.034 +0.016 18 22 ＞12～15 22 +0.028 +0.015 26 16 28 36 ＞15～18 26 30 0.012 ＞18～22 +0.041 +0.020 30 34 20 36 HT200 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 HT200 56 ＞30～35 +0.050 +0.025 48 52 ＞35～42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 ＞42～48 62 66 ＞48～50 70 74 0.045 鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 3.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設(shè)計的基本要求 （1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾具受力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。 （5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾具受力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 3) 夾具體設(shè)計 夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機床上，加工時，能承受一部分切削力。擴大頭孔夾具體圖如下： 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。 3.8 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。 小 結(jié) 為期兩周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，課程設(shè)計作為《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機床夾具設(shè)計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。 本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。 通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請老師指正 參考文獻 [1]崇凱.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 [2]張龍勛. 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書及習(xí)題.北京:機械工業(yè)出版社，2006.1 [3]孟少農(nóng)，機械加工工藝手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1991.9 [4]艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社 [5]李益明.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版 [6] 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