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（三星齒輪箱體）
設(shè)計(jì)說明書
學(xué)生姓名：
學(xué)生學(xué)號
指導(dǎo)教師：
專業(yè)班級：
專業(yè)方向：
目 錄
序 言………………………………………..…………………….……..………. 1
1 零件分析…….………………………………………………………………….....2
1.1零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)…….…………………………………..........…3
1.2 零件的作用 …….………………………………………………………..…4
1.3 零件的工藝分析….………………………………………………..………..4
2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì)…….…………………………………………………….…...5
2.1確定毛坯的成形方法…………………………………………………...……5
2.2確定鑄造工藝方案………………………………………………...…………5
2.3確定工藝參數(shù)………………………………………………………...………5
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………6
3.1基面的選擇………….……………………………………………..…………6 3.2確定機(jī)械加工余量及工序尺寸……….…………………………..…………9
3.3確定切削用量及基本工時(shí)..............................................................................12
4 夾具選用……….………….……………………………………………….…….19
4.1問題的提出………….……………………………………………..…………19 4.2夾具設(shè)計(jì)……………………………….…………………………..…………19
4.3定位誤差分析……………..............................................................................20
5 總結(jié)………………………..…………………………………………………..…21
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………...…………….…22
iii
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和機(jī)械制造工藝學(xué)等課程之后進(jìn)行的。這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是我們在走進(jìn)社會(huì)工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)課程學(xué)習(xí)中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次課程設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識，解決實(shí)際生產(chǎn)問題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。
1 零件分析
修改后的零件圖如下
1.1 零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng)
零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N零=N×n（1＋α）×（1＋β） （1-1）
其中，產(chǎn)品的年產(chǎn)量N=5000臺(tái)/年，每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量n=1件/臺(tái)，零件備品率α=4%,零件廢品率β=1%。
N=5000×1×（1+4%）（1+1%）=5252件/年
從此結(jié)果可知，該零件為成批生產(chǎn)。
由于該零件屬大批量生產(chǎn)，而且其工序比較多，工藝路線長，而每個(gè)工序所包括的工步少，所以采用工序分散加工，分散加工可以使所需要的設(shè)備和工藝裝備結(jié)果簡單、調(diào)整容易、操作簡單、專用性強(qiáng)；同時(shí)采用專用機(jī)床和專用夾具，工作效率高，結(jié)果簡單，且加工的孔表面都較容易，所以采用常規(guī)工藝。
1.2 零件的作用
零件為齒輪箱體，在機(jī)器中起連接保護(hù)作用，保護(hù)軸類齒輪零件；零件通過Φ40、Φ52及Φ55的孔來連接齒輪零件，而其殼體起到保護(hù)在內(nèi)的軸不受損傷的作用，以及減少其振動(dòng)，使工作時(shí)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
1.3 零件的工藝分析
本零件的加工有內(nèi)外表面、通孔。其加工方法選擇如下：
（1） φ52 mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ52mm的兩個(gè)端面及孔，φ36mm和Φ62mm的兩個(gè)端面及孔。
（2） 以φ47孔的中心的加工表面
這一組加工表面包括，φ47mm的端面和及φ40端面及孔。
（3） 以φ55孔的中心的加工表面
這一組加工表面包括，φ55mm的端面及孔。
這幾組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
2 鑄造工藝方案設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的成形方法
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄鋁ZL104，通過計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為3.5kg。生產(chǎn)類型為大批量，可采用一箱多件金屬型澆注鑄造毛坯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排去應(yīng)力退火。
2.2 確定鑄造工藝方案
2.2.1鑄造方法的選擇
根據(jù)鑄件的尺寸為250mm*100mm左右，形狀比較簡單，而且選用ZL104為材料，鑄件的表面精度要求不很高，并且為大批量生產(chǎn)，（參考《機(jī)械工程師手冊》第三篇第2節(jié)）選用金屬型澆注鑄造。
2.2.2造型的選擇
因鑄件制造批量為大批生產(chǎn)（參考《機(jī)械工程師手冊》第三篇第2節(jié)），故選用金屬型鑄造機(jī)造型。
2.2.3 分型面的選擇
選擇分型面時(shí)要盡可能消除由它帶來的不利影響，本零件選擇最大的截面作為分型面。這樣有利于鑄件的取出。
2.3 確定鑄造工藝參數(shù)
2.3.1確定加工余量、毛坯尺寸和毛坯圖
按機(jī)械金屬型鑄造，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-5，查得鑄件尺寸公差等級為7～9，加工余量等級為F，按7公差等級制造，則單側(cè)加工余量為2.5mm，雙側(cè)加工余量為3mm，則可推出毛坯總尺寸。
2.3.2拔模斜度的確定
零件總體長度小于200mm（包括加工余量值在內(nèi)），采用分模造型后鑄件的厚度很小，靠松動(dòng)模樣完全可以起模，故可以不考慮拔模斜度。
2.3.3收縮率的確定
通常，ZL104鑄鋁的收縮率為0.1%～0.5% ，在本設(shè)計(jì)中鑄件取4% 的收縮率。
2.3.4不鑄孔的確定
為簡化鑄件外形，減少型芯數(shù)量，直徑小于Φ25mm的孔均不鑄出，而采用機(jī)械加工形成。
2.3.5鑄造圓角的確定
為防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力集中，鑄件各表面相交處和尖角處，以R =2mm～4mm圓滑過渡。
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 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，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會(huì)問題百出，甚至造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的， 箱體零件上一般有一個(gè)（或幾個(gè)）主要的大孔，為了保證孔的加工余量均勻，應(yīng)以該毛坯孔為粗基準(zhǔn)（如主軸箱上的主軸孔）。箱體零件上的不加工面主要考慮內(nèi)腔表面，它和加工面之間的距離尺寸有一定的要求，因?yàn)橄潴w中往往裝有齒輪等傳動(dòng)件，它們與不加工的內(nèi)壁之間的間隙較小，如果加工出的軸承孔端面與箱體內(nèi)壁之間的距離尺寸相差太大，就有可能使齒輪安裝時(shí)與箱體內(nèi)壁相碰。從這一要求出發(fā)，應(yīng)選內(nèi) 壁為粗基準(zhǔn)。但這將使夾具結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，甚至不能實(shí)現(xiàn)?？紤]到鑄造時(shí)內(nèi)壁與主要孔都是同一個(gè)泥心澆注的，因此實(shí)際生產(chǎn)中常以孔為主要粗基準(zhǔn)，限制四個(gè)自由度，而輔之以內(nèi)腔或其它毛坯孔為次要基準(zhǔn)面，以達(dá)到完全定位的目的。
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。以Φmm孔為精基準(zhǔn)。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)。
3.1.3 制訂工藝路線
工件各表面的加工順序，一般原則安排：先粗加工后精加工；先基準(zhǔn)面加工后其他面加工；先主要表面加工后次要表面加工；先平面加工后孔加工。零件各表面的加工方法和方案選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)方面的要求，在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點(diǎn)和技術(shù)要求，慎重決定。
工序I：鑄造；
工序II：人工時(shí)效；
工序III：涂漆 ；
工序IV：粗銑Φ47孔面、Φ40孔下平面及Φ55孔側(cè)面；
工序V：粗銑N、Q面 ；
工序VI：，粗鏜側(cè)面孔Φ55；
工序VII：粗鏜 Φ47及 Φ52底孔；
工序VIII：半精鏜、精鏜Φ47及 Φ52底孔；
工序IX：鉆18×M8螺紋孔 ；
工序X：攻M8螺紋；
工序XI：鉆4×M10螺紋孔并攻螺紋；
工序XII：去毛刺、終檢；
工序XIII：入庫。
零件的毛坯圖如下：
3.2 確定機(jī)械加工余量及工序尺寸
根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下：
3.2.1粗銑Φ47平面、Φ40mm下平面及側(cè)面Φ55平面
根據(jù)平面的精度要求，查《機(jī)械加工工藝師手冊》表4-12，得可用粗銑-精銑達(dá)到要求精度，平面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，確定工序尺寸，余量為3mm，具體工序尺寸見表3-1所示。
表3-1工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
銑
3
G10
Ra6.3
毛 坯
CT9
Ra12.5
3.3.2 粗銑N面及Q面
根據(jù)平面的精度要求，查《機(jī)械加工工藝師手冊》表4-12，得可用粗銑-精銑達(dá)到要求精度，平面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，確定工序尺寸，余量為3mm，具體工序尺寸見表3-2所示。
表3-2工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
銑
3
G10
Ra6.3
毛 坯
CT9
Ra12.5
3.2.3 粗鏜Φ55側(cè)面孔
根據(jù)孔面的精度要求，查《機(jī)械加工工藝師手冊》表4-10，得可用粗鏜-精鏜達(dá)到要求精度，孔面參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，確定工序尺寸，余量為3mm；具體工序尺寸見表3-3所示。
表3-3 工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
鏜
3
G10
Ra6.3
毛 坯
CT9
Ra12.5
3.2.4鏜Φ52孔
毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見表3-6所示。
表3-6工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
半精鏜
0.8
H7
Ra3.2
粗 鏜
3.0
H7
Ra3.2
3.2.5 鏜Φ47的孔
毛坯為空心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見表3-7所示。
表3-7 工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
半精鏜
0.8
H7
Ra3.2
粗 鏜
3
H7
Ra6.3
3.2.6 鉆18*M8mm孔
毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT10之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量，具體工序尺寸見表3-8所示。
表3-9 工序尺寸表
工 序
名 稱
工序間
余量/mm
工序間
工序間
尺寸/mm
工序間尺寸
公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度
/
表面粗糙度
/
鉆 孔
6.8
H12
Ra12.5
5.8
3.2.7 攻M8螺紋
3.2.8 鉆4*M10mm孔
3.2.9 攻*M10mm螺紋
3.2.10 人工去毛刺、檢驗(yàn)、入庫
3.3 確定切削用量及基本工時(shí)
3.3.1粗銑Φ47平面、Φ40mm下平面及側(cè)面Φ55等平面
1）選擇刀具和機(jī)床
銑這些面以R面為粗基準(zhǔn)。查書《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》P224表4-16，根據(jù)刀桿直徑、主軸孔徑及主軸端面與工作臺(tái)面距離選擇X53K立式銑床；查書《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》P270表5-42，根據(jù)加工表面為小面積平面選擇莫氏錐柄立銑刀d=32mm, Z=6；查書《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》P287表6-7，根據(jù)加工面為平面現(xiàn)選取量具為多用游標(biāo)卡尺，測量范圍為0-200mm讀數(shù)值為0.05mm；使用通用夾具夾緊加工。
2）選擇切削用量
① 切削深度
由于加工余量不大，可以在一次走刀內(nèi)切完，故取 = 3.5mm。
②確定進(jìn)給量
根據(jù)表<<機(jī)械制造工藝簡明手冊>>表4.2-35可查出X53立式銑床的功率為7.5KW，工藝系統(tǒng)剛性中等，查表3-28得高速鋼端立銑刀在加工鑄鋁時(shí)每齒的進(jìn)給量=0.1~ 0.3mm/z，現(xiàn)取=0.2mm/z.
③選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表<<機(jī)械制造工藝手冊>>表3-26和表3-27。可以查得用高速鋼加工鑄鋁時(shí)，后刀面的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)值最大磨損值1.6mm,銑刀直徑D=32耐用度T=50min
④決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)<<機(jī)械制造工藝簡明手冊>>表3-29得
（2-1）
式中=4.5 =139.8 =26 T=210 m=0.2。
=
=15.48m/min
n=24.65r/min
根據(jù)X=53K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速<<機(jī)械制造工藝簡明手冊>>表4.2-36 n=30 r/min.s實(shí)際切削速度v=0.26m/s。工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為，則實(shí)際每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z.
⑤校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)<<機(jī)械制造工藝手冊>>
表3.28的公式銑削時(shí)功率為 （2-2）
式中
=
=
=10724.3N
V=0.26 =2.79kw
X53銑床主動(dòng)電機(jī)的功率為7.5kw，故所選切削用量可用所確定的切削用量為
=0.2mm/z. r/min v=0.26m/s
⑥基本時(shí)間
根據(jù)<<機(jī)械制造工藝簡明手冊>>
表6.2-7端面銑刀銑端面的基本時(shí)間為 （2-3）
其中 （2-4）
=30.5 l=100
則 T=（100+2+30.5）/100=1.33min=79.8s
3.3.2粗、半精鏜Φ55等內(nèi)孔
1） 選擇刀具和機(jī)床
工件材料：ZL104 金屬型鑄造
加工要求：粗鏜孔?55、?47及?52，表面粗糙度6.3；半精鏜孔?47、?52，，表面粗糙度3.2；
機(jī)床 ：T68臥式鏜床
刀具 ：刀片材料為硬質(zhì)合金YG6 前刃面，無屑槽，刀桿尺寸為12mm×12mm 長度為500m
2） 計(jì)算切削用量（?52孔為例）
粗鏜孔至51，單邊余量z=2mm 一次加工
確定進(jìn)給量查表3-22《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》，加工鑄鐵刀桿長度500mm時(shí) f=0.2~0.4mm/r.根據(jù)T68取f=0.37 查表3-18《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》硬質(zhì)合金切削速度的計(jì)算公式
（2-8）
式中 m=0.2 f=0.37 t=60
取 實(shí)際速度 .v=1.73m/s
當(dāng)切削時(shí)：當(dāng)加工1個(gè)孔時(shí) l=130
（2-9）
所以加工三孔時(shí)的動(dòng)機(jī)時(shí)間為t=0.99×3=2.97(min)
半精鏜孔直徑到52mm，單邊余量Z=0.8 依次鏜去全部余量 進(jìn)給量同上刀桿長度500mm f=0.2~0.4mm
取f=0.27mm/r. 同上，
《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表3-19in取 則實(shí)際速度 切削時(shí) 當(dāng)孔為1個(gè)孔時(shí) 當(dāng)為兩個(gè)孔時(shí)
3.3.3鉆18*M8mm孔
1） 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，機(jī)床選擇Z535立式鉆床，采用Φ7.8mm直柄麻花鉆。
2） 選擇銑削用量
①切削速度V和進(jìn)給量f
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行鉆孔時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為
， （3-21)
式中的、——加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.10,可知
=1.2mm/r
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15可知
=12m/min
進(jìn)給量 取f=1.5×1.2=1.8mm/r
切削速度 v=0.4×12=4.8m/min.
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
== 51r/min （3-22)
按機(jī)床說明書相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為68r/min?，F(xiàn)選取=68r/min。
所以實(shí)際切削速度
== （3-23)
②確定車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)=7.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T = 20min。
③檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》，當(dāng)工件的硬度在HBS =174～207時(shí)，所選擇的切削用量是可以采用的。
④切削工時(shí)
t===0.42(min) （3-24)
3.3.4 攻M8螺紋孔
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，選普通螺紋絲錐M8，P=1mm，Z525立式鉆床機(jī)床，切削用量選為：，按機(jī)床使用說明書選?。?，則
V=（3.14*d*n）/1000= 6.8m/min （3-56)
計(jì)算切削基本工時(shí)：
（3-57)
3.3.5 鉆4×M10mm孔
（1） 選擇刀具和機(jī)床
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-14，選擇Φ9.8mm硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，機(jī)床選擇Z525立式鉆床。
（2）選擇切削用量
①進(jìn)給量f
由《切削用量簡明手冊》表2.10得擴(kuò)孔Φ9.8mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2－16取/r，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f ≤0.80mm/r，≤25mm時(shí)，軸向力=6080N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故=6080N。根據(jù)Z525立式鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力= 8829N，由于≤， 故 f = 0.72mm/r可用。
②切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，根據(jù)f = 0.72mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 182～199，由《切削》表2.15得
（3-35)
根據(jù)Z525立式鉆床說明書，可以考慮選擇選取：r/min，降低轉(zhuǎn)速，使刀具磨鈍壽命上升，所以實(shí)際切削速度
(m/min) （3-36)
③確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨鈍壽命
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)=9.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，故刀具磨鈍壽命T =20min。
④檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.21，2.23，所選擇的切削用量是可以采用的，即：
f =.072mm/r，，=11m/min。
⑤計(jì)算基本工時(shí)
（min） （3-37)
3.3.6 攻M10螺紋孔
查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，選普通螺紋絲錐M10，P=1mm，Z525立式鉆床機(jī)床，切削用量選為：，按機(jī)床使用說明書選?。?，則
V=（3.14*d*n）/1000= 8.5m/min （3-56)
計(jì)算切削基本工時(shí)：
（3-57)
鏜36孔夾具設(shè)計(jì)
6.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來加工鏜孔Φ36孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
6.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知：在對鏜孔Φ36孔行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有：
選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。
鏜孔Φ36孔時(shí)為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。
6.3切削力及夾緊力的計(jì)算
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得：
圓周切削分力公式：
式中
查[5]表得： 查[5]表 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表得：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表 可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
6.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
6.5定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：
表3.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
8
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
6.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
4 夾具選用
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，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。這里設(shè)計(jì)工序——鉆M10孔的夾具。本夾具將用于立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。
4.1問題的提出
本夾具主要用來鉆M10孔，在加工時(shí)應(yīng)保證孔的角度要求。此外，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。
4.2夾具設(shè)計(jì)
1、定位基準(zhǔn)選擇
為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置，并采用可換鉆套以利于在鉆孔
2、切削力及夾緊力計(jì)算
刀具：硬質(zhì)合金麻花鉆，。
由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺(tái),查《切削手冊》表2.3，切削力計(jì)算公式為：
其中：，，，，，， 與加工材料有關(guān),取0.94；與刀具刃磨形狀有關(guān),取1.33；與刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),取1.0， 則：
采用開口夾緊螺栓左右移動(dòng)來達(dá)到適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.
4.3、定位誤差分析
（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為定位塊,在加工時(shí)要保證夾具定位塊的位置要求.
（2）計(jì)算鉆套中心線與工作臺(tái)的垂直度誤差。
鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為：
襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為：
則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為： 0.5mm。
5 總結(jié)
為期兩周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，在老師的指導(dǎo)下，我取得了可喜的成績，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。
此次設(shè)計(jì)涉及到的知識面很廣，涉及到了《材料力學(xué)》、《機(jī)械工程材料》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》、《公差配合與技術(shù)測量》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《工程材料與熱處理》等課程的相關(guān)知識，同時(shí)還聯(lián)系到了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的一些經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用到的知識廣、全面。
這次設(shè)計(jì)雖然只有兩周時(shí)間，但在這兩周時(shí)間中使我對這次設(shè)計(jì)有了很深的體會(huì)。具體如下：1.培養(yǎng)了我查閱相關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。
2. 使我對以前所學(xué)的知識進(jìn)行了一次鞏固與復(fù)習(xí)。特別是在識圖、手工繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖、運(yùn)算等方面使我有了更深的理解。
3. 這次設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等。
4. 培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識。
5. 對自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力是更進(jìn)一步的鍛煉與提高。
6. 再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。
這次設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在鄧?yán)蠋煹男燎谥笇?dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在鄧?yán)蠋煹纳砩衔覍W(xué)得到很多實(shí)用的知識，在次我表示感謝！同時(shí)，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和老師再次表示忠心的感謝！
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