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畢業(yè)設(shè)計報告(論文)
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目 錄
摘要
第1章 緒論 3
1.1 機(jī)床夾具概述 4
1.1.1機(jī)床夾具 7
1.1.2機(jī)床夾具優(yōu)點 7
1.2 機(jī)床夾具發(fā)展趨勢 4
1.2.1 機(jī)床夾具現(xiàn)狀 5
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 6
2.1零件的分析 7
2.1.1零件的作用 7
2.1.2零件的工藝分析 7
2.2毛胚的選擇 8
2.3工藝路線的擬定 8
2.3.1孔和平面的加工分析 7
2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇 9
2.3.3擬定工藝路線 10
2.4加工余量的確定 8
2.4.1側(cè)面的的加工余量 7
2.4.2鏜孔65加工余量 9
2.4.3 鏜孔20加工余量 10
第3章 切削用量及工時 12
3.1粗銑上下側(cè)面 12
3.1.1加工刀具 7
3.1.2計算切削用量 9
3.1.3 計算切削工時 10
3.2粗銑左右側(cè)面 13
3.2.1加工條件 7
3.2.2計算切削用量 9
3.2.3 計算切削工時 10
3.3精銑右側(cè)面 13
3.1.1加工條件 7
3.1.2計算切削用量 9
3.1.3 計算切削工時 10
3.4精銑左側(cè)面 13
3.4.1加工條件 7
3.4.2計算切削用量 9
3.4.3 計算切削工時 10
3.5鉆刮沉孔 13
3.6鏜內(nèi)孔65 13
3.6.1粗鏜 7
3.6.2精鏜 9
3.7鏜內(nèi)孔20 13
3.7.1粗鏜 7
3.7.2精鏜 9
3.8鉆7-M10螺紋孔 13
第4章 專用夾具設(shè)計 12
4.1鉆床夾具 12
4.1.1加工目標(biāo) 16
4.1.2夾具設(shè)計 17
4.1.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 16
4.1.2.2夾緊力和切削里計算 17
4.1.2.3定位誤差分析 17
4.1.2.4夾具結(jié)構(gòu) 18
4.1.2.5夾具主要操作方法 18
4.2鏜床夾具 16
4.2.1加工目標(biāo) 17
4.2.2夾具設(shè)計 17
4.2.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 16
4.2.2.2夾緊力和切削里計算 17
4.2.2.3定位誤差分析 17
4.2.2.4夾具的結(jié)構(gòu)組成 17
4.1.2.5夾具主要操作方法 18
第5章 結(jié)論 23
致謝 24
參考文獻(xiàn) 24
摘 要
機(jī)床夾具用來加固加工對象保證工件有正確的位置的工裝裝備，常簡稱為夾具 。一般加工工件之前，為使工件的表面能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好、夾牢。
夾具的組成組成主要是定位元件、夾緊裝置 、對刀引導(dǎo)元件、分度裝置（可以使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工，比如回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。
泵體零件工序較多，涉及到鏜孔、鉆孔、銑削等各類工藝過程。本次夾具設(shè)計過程中主要運動了Solidworks軟件對夾具進(jìn)行設(shè)計，通過三維造型完成主要鏜孔與鉆孔兩道工序的加工任務(wù)。三維軟件在設(shè)計中的應(yīng)用有效提高了設(shè)計的準(zhǔn)確性和設(shè)計的精確度，并且形象的可以展示。
夾具的應(yīng)用主要是為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)，本次設(shè)計也是在這樣的加工要求下進(jìn)行設(shè)計的，鉆床夾具與鏜床夾具，鉆床夾具又稱鉆模，鏜床夾具又稱鏜模，通過鉆套、鏜套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工可準(zhǔn)確地確定刀具與工件之間的相對位置。
關(guān)鍵詞 Solidworks 鉆床夾具 鏜床夾具 泵體
Abstract
Machine tool fixture for strengthening the processing object to ensure that the workpiece is the correct position of tooling equipment, often referred to as the fixture. Before the general workpiece, requirements for the size, shape and surface and other mutual position precision, so that the workpiece surface can meet the provisions of drawings, the workpiece before processing must be installed, to.
夾具的組成組成主要是定位元件、夾緊裝置 、對刀引導(dǎo)元件、分度裝置（可以使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工，比如回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。
Fixture composition is mainly composed of locating element, clamping device, tool guide element, dividing device (machining, the workpiece can be completed in a number of positions in the installation of such as rotary indexing device and linear motion indexing device two), connected component and fixture (jig base).
泵體零件工序較多，涉及到鏜孔、鉆孔、銑削等各類工藝過程。本次夾具設(shè)計過程中主要運動了Solidworks軟件對夾具進(jìn)行設(shè)計，通過三維造型完成主要鏜孔與鉆孔兩道工序的加工任務(wù)。三維軟件在設(shè)計中的應(yīng)用有效提高了設(shè)計的準(zhǔn)確性和設(shè)計的精確度，并且形象的可以展示。
Pump body parts more procedures, boring, drilling, milling involves various process. The fixture design process of the main movement of fixture design Solidworks software, the processing task through the three-dimensional modeling is boring and drilling two processes. Application of the software in the design of improve the design accuracy and the accuracy, and the image can be displayed.
夾具的應(yīng)用主要是為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)，本次設(shè)計也是在這樣的加工要求下進(jìn)行設(shè)計的，鉆床夾具與鏜床夾具，鉆床夾具又稱鉆模，鏜床夾具又稱鏜模，通過鉆套、鏜套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工可準(zhǔn)確地確定刀具與工件之間的相對位置。
Fixture is mainly used to adapt to mass production, the design is to design the processing requirements of such conditions, drilling fixture and boring machine fixture, drilling fixture and jig boring machine jig, also called boring mode, through a drill sleeve, boring sleeve guide tools for processing can accurately determine the relative position between the cutter and workpiece.
關(guān)鍵詞 Solidworks 鉆床夾具 鏜床夾具 泵體
Keywords ：Solidworks drilling jig boring machine jig pump body
第1章 緒論
1.1機(jī)床夾具概述
1.1.1機(jī)床夾具
機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機(jī)床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具.
1.1.2機(jī)床夾具的優(yōu)點
（1）工件的加工精度高。用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。
（2）勞動生產(chǎn)率高 使用夾具裝夾工件、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。
（3）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍
（4）在批量生產(chǎn)中使用夾具后降低成本，由于勞動生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因，有明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，每個工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。
1.2機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢
科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展歷程也讓夾具設(shè)計的發(fā)展突飛猛進(jìn)，不斷優(yōu)化設(shè)計，有效保證了現(xiàn)代機(jī)加工的要求。
1.2.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
現(xiàn)如今仍然由于技術(shù)的限制以及經(jīng)濟(jì)因素的限制夾具設(shè)計存在瓶頸，另一方面，夾具的發(fā)展過程中存在較大的磨損，損耗嚴(yán)重。由于目前數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）不斷大幅應(yīng)用，機(jī)床夾具設(shè)計要求我們需要適應(yīng)一下六點：
1）安裝夾具的方便快捷，縮短加工周期，降低成本。
2）多組同時應(yīng)用加工。
3）精密加工上夾具應(yīng)用。
4）現(xiàn)代化制造技術(shù)中夾具應(yīng)用。
5）液壓或氣壓夾緊在夾具中應(yīng)用。
6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.2.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個方面。
1.精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。
2.高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。
3.柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。
4.標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 零件的分析
2.1.1零件的作用
本次設(shè)計對象是泵體零件。泵體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，主要是用在機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件聯(lián)合裝配成組，并使之保持正確的相對位置。主要用來傳遞動力、改變速度、完成機(jī)器或部件的預(yù)定功能。這樣的工況要求我們的工件需要有一定的剛度、強(qiáng)度、密封性、散熱性。故泵體零件的加工需要我們不斷優(yōu)化工藝以適應(yīng)生產(chǎn)要求。
2.1.2零件的工藝分析
1、零件形狀：
此泵體的外形較為復(fù)雜，需要我們采用鑄造工藝來進(jìn)行下料完成初步造型。在工藝過程中主要加工面是兩個軸孔，軸孔之間有相當(dāng)高的位置和形狀的要求。同時在工件的端面由于需要安裝泵體端蓋以保證內(nèi)部零件安裝時與端面有較好的平行度，故需要有加工位置精度要求。外形特點如下所述：
（1）外形基本上是多個圓柱面組成的封閉式多面空心體或者實心體；
（2）結(jié)構(gòu)形狀比較簡單，內(nèi)部為兩個空腔孔是重點加工位置；
（3）泵體的加工面，右側(cè)為大端面與地面基準(zhǔn)有垂直度要求，分布用多個待加工孔。
（4）泵體的左側(cè)面，分布有小孔聯(lián)通右側(cè)大端面空腔內(nèi)孔，端面與右側(cè)大孔有平行度要求。
（5）泵體底面是四個忽平的沉頭固定孔是用來固定整個泵體組件；
2、技術(shù)要求如下：
（1）尺寸精度 內(nèi)孔的尺寸精度直徑65±0.03、表面粗糙度3.2要求，定位誤差±0.02，中心高（45+60）±0.04。
（2）為滿足泵體加工中的定位需要及箱體與機(jī)器總裝要求，泵體底面是整個加工的基準(zhǔn)面，圖中A面，需要優(yōu)先保證。
（3）泵體零件的端面分布有7個M10螺孔（用作安裝泵體端蓋），端蓋面需要與底面有垂直度要求0.015，泵體后側(cè)安裝面與前端蓋有平行度要求同時垂直于底面A
（4）底部螺孔分布有4個直徑12掛沉頭直徑24深1的安裝地腳孔）
圖2.1 零件圖
2.2毛壞的選擇
根據(jù)零件圖可知，零件材料為灰口鑄鐵，零件形狀為非圓柱體，外形較為復(fù)雜，為了保證準(zhǔn)確造型并且盡量減少加工余量的，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動效率，同時兼顧本次大批生產(chǎn)的生產(chǎn)要求，因此選用鑄造毛坯工藝，這樣的下料方式可以讓毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料。這里我們可以選擇金屬型來進(jìn)行鑄造加工，毛胚余量放5-8mm。
圖2.2 零件毛胚圖
2.3工藝路線的擬定
2.3.1孔和平面加工分析
泵體零件的作用上可以知道該泵體的右側(cè)端面內(nèi)側(cè)兩孔是加工重點并且需要保證其與端面的垂直度。先保證先面后孔的原則。故本次加工主要是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系，并采用合理的加工工序與加工機(jī)床進(jìn)行工藝保證。
1、孔和平面的加工順序
本次加工我們采用先面后孔，先加工泵體上的基準(zhǔn)底面A，以基準(zhǔn)底A面定位加工其他平面，然后再進(jìn)行鉆孔和鏜孔等孔的加工工藝。這樣的加工原則可以減少刀具調(diào)整與工件裝夾，同時保證工藝精度的順利要求。
粗精加工基準(zhǔn)面在粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。這樣可以有效保證精度的傳遞有效性，同時在粗加工產(chǎn)生應(yīng)力后有效的時效處理減少后期應(yīng)力引起的變形。
2、鏜孔加工方案選擇
從泵體的前面工藝分析可以發(fā)現(xiàn)，本次兩個65內(nèi)孔的形狀精度和位置精度要求都要求我們采用鏜削工藝來完成以保證兩孔本身的形狀精度和位置精度。為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求，我們采用兩孔連鏜的鏜套座來進(jìn)行加工。
（1）用鏜模法鏜孔
鏜削加工過程中鏜?？商岣哏M桿的剛度和抗振性?？梢远嗟锻瑫r加工也可以單刀加工。生產(chǎn)效率高。鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。
（2）用臥式鏜孔
為適應(yīng)大批量、多品種的生產(chǎn)批量要求。我們采用我是鏜床進(jìn)行加工。這樣可以有效的提高生產(chǎn)效率并且簡化工藝過程保證兩孔的加工精度要求。
2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)采用泵體上底面A做基準(zhǔn)，原因是該面加工后為后續(xù)加工端面以及鏜孔和端面孔鉆削提供了保證，定位方式可以采用一面兩銷釘進(jìn)行。
精基準(zhǔn)采用泵體上右側(cè)面作為精基準(zhǔn)，考慮到此平面比較大，并且此平面有定位孔，同時定位優(yōu)先以底面進(jìn)行定位，這樣的定位方式遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，可以有效保證加工基準(zhǔn)的統(tǒng)一防止位置公差偏差。
2.3.3擬定工藝路線
初步擬定的工藝路線：
工序1 鑄造毛坯。
工序2 人工時效溫度（500°～550°）消除應(yīng)力。
工序3 非加工表面噴漆。
工序4 粗銑底面、頂面。
工序5 粗銑左右側(cè)面。
工序6 精銑底面頂面
工序7 精銑左右側(cè)面。
工序8 鉆沉頭孔4×Φ12孔及锪孔至4×Φ24，深度4。
工序9 粗鏜Φ65內(nèi)孔。
工序10 精鏜Φ20內(nèi)孔。
工序11 粗鏜Φ65內(nèi)孔。
工序12 精鏜Φ20內(nèi)孔。
工序13 鉆2-M10螺紋孔，攻螺紋。
工序14 鉆7×M10螺紋孔，攻螺紋。
工序15 檢驗。
工序16 入庫。
上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則但某些工序有些問題還值得進(jìn)一步討論。
改后的工藝路線：
工序1 鑄造毛坯。
工序2 人工時效溫度（500°～550°）消除應(yīng)力。
工序3 非加工表面噴漆。
工序4 粗銑底面和頂面。以外形毛胚左右側(cè)面粗基準(zhǔn)夾緊。選用立式銑床和臺虎鉗。
工序5 粗銑左右側(cè)面。以底面和頂面作為粗基準(zhǔn)。選用立式銑床X52和專用夾具。
工序6 精銑底面和頂面。以外形毛胚左右側(cè)面粗基準(zhǔn)夾緊。選用立式銑床和臺虎鉗。
工序7 精銑左右側(cè)面。以底面和頂面作為粗基準(zhǔn)。選用立式銑床X52和臺虎鉗
工序8 鉆沉頭孔4×Φ10孔及锪孔至4×Φ24，深度1。以左側(cè)面作為基準(zhǔn)，內(nèi)表面進(jìn)行夾緊。選用立式鉆床Z535和專用夾具。
工序9 粗鏜2-Φ65內(nèi)孔、Φ20內(nèi)孔以右側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，內(nèi)表面進(jìn)行夾緊。選用臥式鏜床T611和專用夾具。
工序10 精鏜2-Φ65內(nèi)孔、Φ20內(nèi)孔以右側(cè)面作為精基準(zhǔn)，內(nèi)表面進(jìn)行夾緊。選用臥式鏜床T611和專用夾具。
工序11 鉆2-M10x20螺紋孔，攻螺紋。以底面及兩個工藝孔（一面兩銷定位）作為基準(zhǔn)。選用專用立式鉆床Z535和壓板組件。
工序12 鉆7×M10螺紋孔，攻螺紋。以底面及兩個工藝孔作為基準(zhǔn)。選用專用立式鉆床Z535和專用夾具。
工序13 檢驗。
工序14 入庫。
2.4加工余量的確定
灰鑄鐵材HT200，查《金屬機(jī)械加工工藝手冊》工藝表17-5 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)為輕型，確定為大批生產(chǎn)。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》第3版表6-4，確定毛坯鑄件的制造方法為金屬模機(jī)器造型。
大批生產(chǎn)模式下，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-5根據(jù)鑄造的類別、特點、應(yīng)用范圍和鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，按表確定機(jī)器造型金屬模的加工余量等級為F級,尺寸公差等級為7-9級，選擇CT8級精度。
2.4.1左、右、上、下側(cè)面的加工余量
泵體左、右兩側(cè)面粗糙度要求均為 ，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，查得采用粗銑、半精銑兩道加工工序完成，經(jīng)濟(jì)精度選為IT11。 其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。
2.4.2鏜Φ65孔的加工余量
Φ65孔：內(nèi)孔表面粗糙度要求，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7，采用粗鏜、半精鏜兩個工序完成，經(jīng)濟(jì)精度選為IT8。
粗鏜：Φ48孔，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-10,其余量值為；
半精鏜：Φ48孔，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-10,其余量值為。
2.4.3鏜Φ20孔的加工余量
Φ20孔：內(nèi)孔表面粗糙度要求，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7，采用粗鏜、精鏜兩個工序完成，經(jīng)濟(jì)精度選為IT10。
粗鏜：Φ20孔，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-10,其余量值為；
半精鏜：Φ20孔，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-10,其余量值為。
第3章 切削用量及工時的確定
3.1粗銑上下側(cè)面
3.1.1加工刀具
工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。
加工要求：銑的端面，粗糙度要求。
機(jī)床：X62W臥式萬能銑床
選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6的硬質(zhì)合金端銑刀。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，，
銑刀直徑選擇，。
3.1.2計算切削用量
1）決定每齒進(jìn)給量
采用不對稱銑削以提高進(jìn)給量。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6時，銑床功率為（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱銑削，故可以取。
2）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16查得：、、
各修正系數(shù)為
所以：
根據(jù)X62W型銑刀說明書，《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。
因此，實際切削速度與每齒進(jìn)給量為：
3.1.3計算切削工時
計算基本工時
式中，
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7，
，
3.2粗銑左右側(cè)面
3.2.1加工條件
工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。
加工要求：銑削左側(cè)面，粗糙度要求。
機(jī)床：X52
選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6的硬質(zhì)合金端銑刀。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，，
銑刀直徑選取。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，選擇，。
3.2.2計算切削用量
1）決定每齒進(jìn)給量
采用不對稱銑削以提高進(jìn)給量。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6時，銑床功率為（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱銑削，故可以取。
2）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16查得：、、
各修正系數(shù)為
所以：
根據(jù)X52型銑刀說明書，《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。
因此，實際切削速度與每齒進(jìn)給量為：
3）校驗機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)，，，，，，近似為。
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38，機(jī)床主軸允許功率為
故,因此所選擇的切削用量可以采用。即，，，，。
3.2.3計算切削工時
計算基本工時
式中，
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7，
，
3.3精銑右側(cè)面
3.3.1加工條件
工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。
加工要求：銑的端面，粗糙度要求。
機(jī)床：X62W臥式萬能銑床
選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6的硬質(zhì)合金端銑刀。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，，
銑刀直徑選取。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，選擇，。
3.3.2計算切削用量
1）決定每齒進(jìn)給量
采用不對稱銑削以提高進(jìn)給量。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6時，銑床功率為（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱銑削，故可以取。
2）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，，查得：、、
各修正系數(shù)為
所以：
根據(jù)X62W型銑刀說明書，《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。
因此，實際切削速度與每齒進(jìn)給量為：
3.3.3計算切削工時
計算基本工時
式中，
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7，
，
3.4精銑左側(cè)面
3.4.1加工條件
工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。
加工要求：銑削左側(cè)面，粗糙度要求。
機(jī)床：X52
選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6的硬質(zhì)合金端銑刀。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，，
銑刀直徑選取。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，選擇，。
3.4.2計算切削用量
1）決定每齒進(jìn)給量
采用不對稱銑削以提高進(jìn)給量。
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6時，銑床功率為（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱銑削，故可以取。
2）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量
切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16查得：、、
各修正系數(shù)為
所以：
根據(jù)X52型銑刀說明書，《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。
因此，實際切削速度與每齒進(jìn)給量為：
3.4.3計算切削工時
計算基本工時
式中，
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7，
，
3.5 鉆沉頭孔4×Φ10孔及锪孔至4×Φ24
3.5.1鉆4×Φ10孔
1選擇鉆頭
機(jī)床：立式鉆床Z535
鉆頭：直徑為，其幾何形狀和角度由《切削用量簡明手冊》表2.1
2計算切削用量
1）進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7查得 ，取。
2）計算切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，查的切削速度。
各修正系數(shù)為
故
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-12，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為與?，F(xiàn)取，速度損失較小。
所以實際切削速度。
3計算切削工時
切削工時，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-5。
3.6 鏜Φ65內(nèi)孔
3.6.1 粗鏜
1.切削用量的選擇
由《實用金屬切削手冊》表6-188，粗鏜ap=5mm（直徑上），f=0.5mm/r，v=35m/min。
2. 確定主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-20，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為與?，F(xiàn)取，速度損失較小。
所以實際切削速度。
3.6.2 精鏜
鏜床選擇為臥式鏜床T611。
1.切削用量的選擇
由《實用金屬切削手冊》表6-188，粗鏜ap=2mm（直徑上），f=0.3mm/r，v=30m/min。
2.確定主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-20，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為與。現(xiàn)取，速度損失較小。
所以實際切削速度。
3.6.2.4 計算工時
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-1，
3.7 鏜Φ20內(nèi)孔
3.7.1 粗鏜
鏜床選擇為臥式鏜床T611。
1.切削用量的選擇
由《實用金屬切削手冊》表6-188，粗鏜ap=5mm（直徑上），f=0.5mm/r，v=35m/min。
2.確定主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-20，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為與?，F(xiàn)取，速度損失較小。
所以實際切削速度。
3.8.1.4 計算工時
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-1，
3.7.2 精鏜
鏜床選擇為臥式鏜床T611。
1.切削用量的選擇
由《實用金屬切削手冊》表6-188，粗鏜ap=2mm（直徑上），f=0.3mm/r，v=30m/min。
2. 確定主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-20，與相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為與?，F(xiàn)取，速度損失較小。
所以實際切削速度。
3.計算工時
根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-1，
則本道工序加工工時為
3.8鉆7-M10螺紋孔，攻螺紋
3.8.1 鉆孔φ8.6
（1）選擇鉆頭
機(jī)床：立式鉆床Z535。
鉆頭：根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-5，選取高速鋼直柄麻花鉆頭。根據(jù)《實用金屬切削手冊》表6-44，查得。
（2）計算切削用量
1）進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，取，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-13，查得。
2）計算切削速度
根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，查的切削速度。
各修正系數(shù)為 ,
故
所以實際切削速度。
（3）計算切削工時
切削工時，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-5。
第4章 專用夾具設(shè)計
4.1鉆床夾具
圖4.1鉆孔夾具三視圖
4.1.1加工目標(biāo)
本夾具主要用來鉆削右端面7-M10，其表面粗糙度要求Ra=3.2μm
4.1.2夾具設(shè)計
4.1.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
為了使定位誤差為零，本次定位主要采用一面兩孔定位方式，即以下底面和兩個底孔為基準(zhǔn)進(jìn)行聯(lián)合定位，該定位方式常見并且定位有效，限制了工件六個自由度方向。
4.1.2.2夾緊力和切削力的計算
夾緊時，采用兩處壓板進(jìn)行垂直方向上的夾緊，夾緊力計算公式為
其中，，， 為作用力。一般為500N。那么理論夾緊力估算為 ：
實際夾緊力估算為：
切削時所用刀具為：切削力：
其中，,，，，，，各修正系數(shù)均為1.0，故。
所以粗銑時切削力：
精銑時的切削力：
經(jīng)過檢核發(fā)現(xiàn)復(fù)合設(shè)計要求，故合格
4.1.2.3 定位誤差分析
工件的定位模式采用的是一面兩孔定位?？诪樽杂晒睿饕`差存在于底面定位的平面度±0.02會產(chǎn)生左右偏差等，定位銷釘?shù)拈g隙±0.02會造成整體徑向偏差，不過由于間隙較小不會產(chǎn)生較大的影響。
4.1.2.4 夾具主要結(jié)構(gòu)
本夾具主要由夾具體、壓板、鉆模板、定位銷釘，壓緊螺栓，螺母，螺釘?shù)冉M成
夾具體主要的作用是起到承載整個夾具上各個工件的安裝，、壓緊元件的安裝定位，的承載體，良好的夾具體設(shè)計可以簡化夾具加工制造成本，并且實現(xiàn)夾具的有效裝配，減輕勞動強(qiáng)度和整體重量。
圖4.2 夾具體外形
鉆孔鉆模板：鉆模主要是對工件的定位、夾緊裝置進(jìn)行導(dǎo)向和固定適合使用鉆模的位置分布而設(shè)置的鉆套和鉆模板，這樣可以保證刀具進(jìn)刀的路線，這樣刀具在加工過程中不會產(chǎn)生傾斜影響加工孔的位置精度。
常用的鉆模有固定式、回轉(zhuǎn)式、翻轉(zhuǎn)式和蓋板式 4種。
①固定式鉆模:鉆模與工件在機(jī)床上的位置保持不變，用來加工單個孔或在搖臂鉆床上鉆削若干平行孔。
②回轉(zhuǎn)式鉆模:帶有回轉(zhuǎn)分度裝置，在不松開工件的情況下可加工分布在同一圓周上的多個軸向平行孔、垂直和斜交于工件軸線的多個徑向孔或幾個表面上的孔。
③翻轉(zhuǎn)式鉆模：夾具體在幾個方向上有支承面，加工時用手將其翻轉(zhuǎn)到各所需的方向進(jìn)行鉆孔，適用于小工件。
④蓋板式鉆模：只有鉆模板而無夾具體。使用時把鉆模板直接安裝在工件的定位基準(zhǔn)面上，適用于在較大的工件上鉆小孔。此外，還有移動式、滑柱式等鉆模。
本次我們設(shè)計的鉆模板是固定式的，這樣可以有效的保證這樣多個孔的相互位置關(guān)
系，保證各孔的形狀精度的同時保證位置精度。
圖4.3 鉆模板
夾具壓板中主要有U型壓板，平行壓板，彈簧鋼平行壓板，鳥型壓板，圓形壓板，微調(diào)式壓板，寬頭壓板，直壓板等 。
壓板 壓板是一種在模具加工中經(jīng)常使用的一種輔助夾具，主要作用是使被加工件，在加工過程中起到不顫動，不移位的作用。以保證模具工件的精度以及良好的光潔度。所以模具壓板的好壞直接影響到的產(chǎn)品質(zhì)量。所以壓板在模具制造過程中起到至關(guān)重要的作用。壓板自身強(qiáng)度高，體積小，操作靈活簡便
圖4.4 壓板
鉆套是安裝在鉆模板或夾具體上，其作用是用來確定工件上被加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，并提高刀具在加工過程中的剛性和防止加工中的振動。按其結(jié)構(gòu)和使用情況，可分為以下四種類型。
鉆套可以分為以下類型：
鉆套分為固定鉆套（A型固定鉆套，B型固定鉆套），可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套
鉆套標(biāo)準(zhǔn)及 鉆套尺寸及鉆套規(guī)格見：
固定鉆套國標(biāo)JB/T 8045.1-1999
可換鉆套國標(biāo)JB/T 8045.2-1999
快換鉆套國標(biāo)JB/T 8045.3-1999
鉆套襯套國標(biāo)JB/T 8045.4-1999
圖4.5 鉆套
4.1.2.4 夾具操作方法
本夾具的操作方法主要是將工件的底部已加工基準(zhǔn)面與底面的定位孔進(jìn)行定位，從而限定該零件的六個定位要素，主要的定位元件是夾具底部的限位銷釘和夾具垂直面處凸出的端面，
夾緊方式主要是通過兩側(cè)的兩個壓板進(jìn)行緊固，安裝壓板時通過將壓板的中間U型槽穿過定位螺柱后，后側(cè)采用導(dǎo)向槽進(jìn)行導(dǎo)向，放松取出工件主要操作就是松開兩側(cè)緊固螺母后移動向兩側(cè)壓板以松開工件取出。
圖4.6 夾具等軸測視圖
4.2鏜床夾具
圖4.7 鏜孔夾具三視圖
4.2.1加工目標(biāo)
本次設(shè)計第二個夾具主要是負(fù)責(zé)工序中鏜孔工藝，鏜削兩個交錯的φ65的孔，兩個待加工孔內(nèi)表面粗糙的，孔深40mm。本次我們采用粗鏜和精鏜相互結(jié)合的方式來進(jìn)行，利用我們設(shè)計的鏜孔夾具來進(jìn)行
4.2.2夾具設(shè)計
4.2.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
φ65內(nèi)孔的鏜孔加工工序需要以零件的底面為設(shè)計基準(zhǔn)，機(jī)床的橫向面采用的是工件的右側(cè)端面為定位校正基準(zhǔn)。這是開始制定的粗精加工定位基準(zhǔn)，符合設(shè)計要求。
4.2.2.2夾緊力和切削力的計算
工件的定位夾緊主要是通過，壓板壓住工件底面，使得定位面與夾具體面緊緊貼合。夾緊力計算公式為
其中，粗鏜時，半精鏜時。， 為作用力。一般為500N。那么理論夾緊力估算為 ：
實際夾緊力估算為：
切削時所用刀具為普通高速鋼單刃鏜刀，粗鏜時，；半精鏜時，。
鏜削力計算公式為：
圓周分力 ：
式中： ———— 切削深度
———— 進(jìn)給量
HBS ———— 材料硬度
由前面計算和查表可得： 粗鏜時 ，
半精鏜時 ，
HBS=190
在鏜削中受到的扭矩為：
即
半精鏜時代入上述公式得：
在鏜削中受到的扭矩為：
從此處得出本次夾具設(shè)計滿足鏜孔要求
4.2.2.3 定位誤差分析
工件的定位模式與鉆孔夾具的設(shè)計是相同的，采用的是一面兩孔定位?？诪樽杂晒?，主要誤差存在于底面定位的平面度±0.02會產(chǎn)生左右偏差等，定位銷釘?shù)拈g隙±0.02會造成整體徑向偏差，不過由于間隙較小不會產(chǎn)生較大的影響。
4.2.2.4 夾具的結(jié)構(gòu)組成
本鏜孔夾具主要的組成部分有：夾具底板、鏜套座、鏜套、壓板、螺柱、螺母、墊片等。其中鏜孔夾具的底板作用主要是作為夾具與機(jī)床鏈接的中間主體，同時承載夾具上各個零部件的安裝定位任務(wù)。
圖4.7 夾具底板
鏜套座主要的作用是起到支撐鏜套的作用以供鏜桿穿過，保證鏜桿在遠(yuǎn)距離加工時不會產(chǎn)生讓刀等影響加工的現(xiàn)象，在本夾具中可以有效的保證兩個孔的定位精度要求，同時保證兩孔與底面的距離。在批量加工時不受加工條件和裝夾影響。
圖4.8 鏜套座
4.2.2.5夾具的操作方法
本夾具的特點是配備有兩個鏜套保證孔的定位精度要求，在按照要求裝配要鏜孔夾具后，檢查兩鏜套是否都加入了潤滑油（從側(cè)面孔內(nèi)加入），將夾具安裝到機(jī)床工作臺面處，并將待加工的零件底面孔對準(zhǔn)定位孔，底面貼合到夾具底板處，將壓板周邊四面通過U形槽壓住工件四周面并用螺母壓緊，進(jìn)行鏜孔加工，卸除工件時先要保證鏜桿退出工件而后松開鎖緊螺母取出工件。
圖4.9 夾具軸側(cè)圖
第5章 結(jié)論
泵體零件專用夾具的設(shè)計讓我了解了設(shè)計夾具時過程，針對不同的機(jī)床和零件的被加工表面設(shè)計不同結(jié)構(gòu)形式的夾具。夾具由定位元件或定位裝置、夾緊元件或夾緊裝置、對刀及引導(dǎo)元件、夾具體組成、連接元件、其他元件或裝置。而本次設(shè)計是鏜床夾具和鉆孔夾具針對的是鏜孔和鉆孔工序的設(shè)計。零件的定位方式是選用一面兩銷定位，因此，定位元件用兩個定位銷；而夾緊元件用壓板以保證零件在鏜削力的作用下正確的位置不改變；此夾具的對刀及引導(dǎo)元件選用鏜套來保證夾具和鏜刀的相對位置；本夾具的夾具體主要是底座，用于支承零件及連接鏜套等；次夾具的主要連接元件是螺釘、銷等。
回顧這次畢業(yè)設(shè)計，從選題到定稿，從理論到實踐，一學(xué)期的日子里，學(xué)到了非常多，并且鞏固了以前所學(xué)過的知識，從分完成了設(shè)計的整個過程。理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在生產(chǎn)過程中設(shè)計的要求是錯中復(fù)雜的需要不斷學(xué)習(xí)完善設(shè)計。
在設(shè)計的過程中遇到了較多之前沒有遇到或者沒有考慮到的問題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠，通過這次課程設(shè)計，讓自己明白以后的學(xué)習(xí)方向和努力目標(biāo)為自己以后踏上設(shè)計的工作崗位明確了方向。
致 謝
從剛開始的毫無頭緒，到最后的順利完工，所有設(shè)計的完成真心不容易。在此，要十分感謝導(dǎo)師對我的教導(dǎo)，讓我從茫然中擺脫出來為自己明確了前進(jìn)的方向。
時光荏苒，經(jīng)過了自己的努力，完成了這篇畢業(yè)設(shè)計。設(shè)計的過程中我們的導(dǎo)師一直在我們耳畔諄諄教導(dǎo)讓我們順利的攻克一個個看似不能完成的難關(guān)。在這里我向?qū)煴硎局孕牡母兄x，在我遇到難題無法解決時，是導(dǎo)師的耐心講解讓我們茅塞頓開少走了很多不必要的彎路，一路的披荊斬棘，導(dǎo)師使我們的良師也是益友。
本次完成的夾具設(shè)計由于本人水平有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中難免存在錯誤疏忽之處，希望各位老師能予批評和指出。再次向各位曾經(jīng)幫助過我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。
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