《剎車支架的加工工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《剎車支架的加工工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（32頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 班　　級(jí)：　　　　 數(shù)控3124　　　　 　　 學(xué)　　號(hào)：　　　　　41312424　　　　　　　 姓　　名：　　　　　劉飛 　　　　　　　 設(shè)計(jì)題目： 剎車支架的加工工藝設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：　　　　　郭力　　　　　　　　　 成 績： 陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 目 錄 序言???????????????????????? ??????????????

2、????????????3 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定?????????????????????????????????3 1.零件的工藝分析????????????????????????????????????????????????3 2.零件的生產(chǎn)類型????????????????????????????????????????????????4 二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 ????????????????????????????4 1.選擇毛坯 ?????????????????????????????????????????????????????4

3、 2.確定機(jī)械加工余量??????????????????????????????????????????????5 3.確定毛坯尺寸??????????????????????????????????????????????????5 4.設(shè)計(jì)毛坯??????????????????????????????????????????????????????5 三、選擇加工方法，制定工藝路線?????????????????????????????????????5 1.定位基準(zhǔn)的選擇????????????????????????????????????????????????5

4、2.零件表面加工方法的選擇????????????????????????????????????????6 3.制定工藝路線??????????????????????????????????????????????????6 四、工序設(shè)計(jì)???????????????????????????????????????????????????????6 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備????????????????????????????????????????6 2.確定工序尺寸??????????????????????????????????????????????????7 五、

5、確定切削用量及基本時(shí)間?????????????????????????????????????????7 1.切削用量的計(jì)算????????????????????????????????????????????????7 2.基本時(shí)間tm的計(jì)算?????????????????????????????????????????????8 3.輔助時(shí)間 f t的計(jì)算???????????????????????????????????????????8 4 其他時(shí)間的計(jì)算????????????????????????????????????????????????8 六、夾具設(shè)計(jì)?

6、??????????????????????????????????????????????????????9 1.定位方案??????????????????????????????????????????????????????9 2.夾緊機(jī)構(gòu)?????????????????????????????????????????????????????14 3.導(dǎo)向裝置?????????????????????????????????????????????????????18 4問題的提出????????????????????????????????????????????????

7、???19 5定位基準(zhǔn)的選擇???????????????????????????????????????????????20 6定位元件的設(shè)計(jì)???????????????????????????????????????????????21 7切削力及夾緊力計(jì)算???????????????????????????????????????????22 8夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明???????????????????????????????????????23 六、數(shù)控編程設(shè)計(jì)??????????????????????????????????????????????????24

8、1零件數(shù)控加工工藝分析?????????????????????????????????????????24 2 填寫加工程序單、零件加工工序卡、零件裝夾示意圖 ???????????????25 2.1 加工程序單 ???????????????????????????????????????????25 2.2 零件加工工序卡 ????????????????????????????????????????26 2.3零件裝夾示意 ????????????????????????????????????????27 3 數(shù)控加工過程綜述?

9、??????????????????????????????????????????28 3.1 機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系的建立 ???????????????????????????29 3.2 刀具及切削用量的選擇 ?????????????????????????????????29 3.3 各工步的加工操作要求 ?????????????????????????????????30 4 檢測加工零件、分析超差原因?????????????????????????????????????31 七、設(shè)計(jì)體會(huì)???????????????????

10、????????????????????????????????????31 八、參考文獻(xiàn)???????????????????????????????????????????????????????32 序言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 由于能

11、力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 剎車支架鉆孔的夾具設(shè)計(jì)： 零件的作用及結(jié)構(gòu)分析 a零件的作用 剎車支架主要用于對于兩個(gè)剎車盤得支撐，承受較大的壓力。 b零件的結(jié)構(gòu) 零件對粗糙度的要求不高，有兩H9級(jí)的孔，最高精度的平面的粗糙度為Ra6.3.零件形狀不規(guī)則。故多采用專用夾具，可調(diào)夾具。 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.零件的工藝分析 生產(chǎn)批量為批量生產(chǎn)，由生產(chǎn)批量可得到相關(guān)信息為：毛坯精度、加工 余量要求不高。加工機(jī)床采用通用機(jī)床，按零件分類，部分布置成流水線，部分布置成機(jī)群式；廣泛采用

12、專用夾具，可調(diào)夾具；按零件產(chǎn)量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用專用刀具和量具；廣泛采用通用或?qū)Ｓ脢A具裝夾；有較詳細(xì)的工藝規(guī)程，用工藝卡管理生產(chǎn)。 根據(jù)零件圖可得到:零件整體要求精度不是很高，最高的平面表面粗糙 度為Ra6.3，采用粗銑和精銑就可以達(dá)到。兩個(gè)凸臺(tái)的粗糙度為Ra12.5，采用精密鑄造就可以達(dá)到。兩個(gè)精度等級(jí)為H9的采用鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔可以。左端面的兩個(gè)通槽采用精銑可以達(dá)到Ra2.5的要求。 零件圖 加工兩個(gè)孔： 孔一直徑D=14mm深H=22mm；孔二直徑D=16mm深H=32mm。。 2.零件的生產(chǎn)類型 大批量生產(chǎn)。 二、選擇毛坯，確定毛

13、坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 1.選擇毛坯 該零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用鑄造成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 2.確定機(jī)械加工余量 根據(jù)工藝手冊中的鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表得，單邊余量在厚度方向?yàn)?.0-2.0mm，水平方向亦為1.0-2.0mm。鑄件孔的單面余量查表得0.7mm. 3.確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可，毛坯余量確定為1.7~2.2mm。 4.設(shè)計(jì)毛坯圖 三、選擇加工方法，制定工藝路線 1.定位基

14、準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇以零件主視圖左側(cè)面A為精基準(zhǔn)。 2.零件表面加工方法的選擇 （1）D外圓面 等級(jí)為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，精密鑄造就能達(dá)到。 （2） 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級(jí)按IT14，需進(jìn)行粗銑。 （3）C外圓面 為未注公差

15、尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級(jí)按IT14，需進(jìn)行粗銑。 。 （4）E外圓面 等級(jí)為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，精密鑄造就能達(dá)到。 （5）B外圓面 等級(jí)為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，精密鑄造就能達(dá)到。 （6）F外圓面 等級(jí)為IT10，表面粗糙度為Ra6.3，精密鑄造就能達(dá)到。 （8）通槽 公差等級(jí)為IT10，表面粗糙度為Ra2.5，粗銑—半精銑—精銑。 （9）通孔φ16H9，表面粗糙度為1.6 需鉆-擴(kuò)-鉸 (10) 通孔φ14H9，表面粗糙度為1.6 需鉆-擴(kuò)-鉸。 3.制定工藝路線 工序1：精銑A基準(zhǔn)面。 工序2：粗銑—

16、半精銑—精銑型面 工序3：鉆-擴(kuò)-鉸孔至16H9, 14H9,孔口倒角145 。 工序4：銑通槽。 工序:5：清洗。 工序6：終檢。 最后入庫按標(biāo)號(hào)擺放，以便下次取用方便 四、工序設(shè)計(jì) 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 如表格圖 工 序 號(hào) 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工序1 臥式銑床 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 工序2 臥式銑床 高速鋼套式面銑刀，游標(biāo)卡尺，專用夾具 工序3 臥式銑床 莫氏直柄麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀，卡尺，塞規(guī)， 工序4 工序5 鉗工 終檢 卡尺，塞規(guī)，百分表。 2.確定工序尺寸 鉆

17、Φ=16。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT9；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再由表可查得，Φ16的孔精鉸余量Z精鉸=0.2mm；鉆孔余量Z查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030m m；鉆：0.120mm。 鉆Φ=14。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT9；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再由表可查得，Φ14的孔精鉸余量Z精鉸=0.2mm；鉆孔余量Z查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.030mm；鉆：0.120mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為IT7，精鉸：Φ16+0.03，Φ14+0.03

18、五. 確定切削用量及基本時(shí)間 5.1 切削用量的計(jì)算 （1）鉆孔工步 ①背吃刀量的確定 取ap=5.8mm。 ②進(jìn)給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表，按工件材料為HT200的條件選取，切削速度v可取為25m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=265r/min,參照表所列Z550 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=351/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nΠd/1000=33.06m/min. (2)精鉸工步 ①背吃刀量的確定 取ap=0.

19、10mm。 ②進(jìn)給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.40mm/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=42.4 r/min,參照表所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=47r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nΠd/1000=4.42m/min. 5.2 基本時(shí)間tm的計(jì)算 （1）鉆孔工步 根據(jù)表，鉆孔的基本時(shí)間可由公式t j=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=53mm;l2=1mm;l1=(D/2)+(1～2)=（15mm/2）co

20、t54+1mm=11.89mm;f= 0.4mm/r;n= 351r/min.將上述 結(jié) 果 代 入 公 式 ， 則 該 工 序 的 基 本 時(shí) 間 t j=(53mm+1mm+11.89mm)/(0.4mm/r351r/min)=0.46min=28.1s。 5.3 輔助時(shí)間 f t的計(jì)算 精鉸工步 根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時(shí)間。l1、l2 由表按 =15、 =(D-d)/2=(30mm-29.8mm)/2=0.10mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=53mm；f=0.4mm/r; n=47r/min.將上述結(jié)果

21、代入公式，則該工序基本時(shí)間=（53mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r47r/min）=3.63min=218s。 5.4其他時(shí)間的計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于右端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工 作的時(shí)間bt是作業(yè)時(shí)間的2%-7%-，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間 的2%~4%-，本工件均取3%，則各工序的其他時(shí)間（tbtx）可按關(guān)系式（3%+3%）*（tjtf）計(jì)算，分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間： t b t x=%6（3.2/28.1）*5.1=+

22、。精鉸孔工步的其他時(shí)間：bxtt+=%6(32.7/218)X15.04=+ 六、夾具設(shè)計(jì) 定位和夾緊方案選擇：剎車支架鉆孔的夾具設(shè)計(jì)： 1零件的作用及結(jié)構(gòu)分析 a零件的作用 剎車支架主要用于對于兩個(gè)剎車盤得支撐，承受較大的壓力。 b零件的結(jié)構(gòu) 零件對粗糙度的要求不高，有兩H9級(jí)的孔，最高精度的平面的粗糙度為Ra6.3.零件形狀不規(guī)則。故多采用專用夾具，可調(diào)夾具。 6.1.定位方案 定位板、導(dǎo)板、定位銷、定料銷，是分別用于單個(gè)毛坯料的各種定位而設(shè)計(jì)，它們既可用于毛坯料的外輪廓定位，也可以用于內(nèi)孔定位。有時(shí)為了提高定位精度，還可在模具上增設(shè)側(cè)壓裝置，使條料

23、緊靠一側(cè)的導(dǎo)尺定位，工件上的定位基準(zhǔn)面與相應(yīng)的定位元件合稱為定位副。定位副的選擇及其制造精度直接影響工件的定位精度和夾具的工作效率以及制造使用性能等 a.方案一： 臥式鉆：左側(cè)面定位控制3個(gè)自由度（俯視圖），右側(cè)V型塊定位控制2個(gè)自由度、并夾緊，后方使用支撐釘定位、控制1個(gè)自由度，如圖： b.方案二： 臥式鉆：左側(cè)面定位控制3個(gè)自由度（俯視圖），右側(cè)V型塊定位控制2個(gè)自由度、并夾緊，后方使用支撐釘定位、控制1個(gè)自由度，如圖： （2）.確定定位方案 方案分析：方案1與方案2選用臥式鉆床，定位方式相同，但夾緊方式不同，方案一中夾緊面選擇直徑16mm的孔外圓夾緊，可以保證在夾緊過程中不影響

24、零件形狀，剛性較好；方案二中加緊面選擇零件底座夾緊，夾緊力可能使零件收到彎矩而影響加工孔的垂直度。綜合考慮后，選擇方案一種的定位夾緊方式，定位元件為支撐釘。因工件尺寸大，需要對加工增加輔助支撐。 輔助支承是為了提高平面支承定位剛度的辦法之一。具體操作輔助支承時(shí)，先讓定位元件定位好之后再輔助支承與工件接觸，所以不起定位作用。 常用的輔助支承有（任寫兩種）：旋轉(zhuǎn)式輔助支承、自位式輔助支承、推引式輔助支承、液壓鎖緊的輔助支承。 （3）最終定位方式如圖： （4）夾緊力位置如圖 （5）工件工裝方式如圖： 6.2 夾緊機(jī)構(gòu)選擇 此零件需六點(diǎn)定位，一個(gè)方向需

25、要夾緊，若分別設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)，則夾具復(fù)雜，且操作不便，為簡化操作，設(shè)置一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)和一單獨(dú)工作的支撐機(jī)構(gòu)完成支撐工作。 夾具類型：根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。此工序要求在同一直線上鉆兩個(gè)孔，采用移動(dòng)式鉆頭即可完成加工一個(gè)孔后，鉆頭沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)至另一個(gè)工作位置，加工第二個(gè)孔。這樣可以快速經(jīng)濟(jì)型加工零件。 組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸，清洗后留待組裝新的夾具。由于使

26、用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)，因此組合夾具在單件，中、小批量多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具 （1）.繪制夾具結(jié)構(gòu)方案草圖 如圖所示：頂端采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，側(cè)面采用輔助支撐裝置，當(dāng)選入螺旋夾緊裝置時(shí)（螺旋機(jī)構(gòu)中，選入方向有坡度），鉸鏈機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)，使上下方向夾緊。 由于此工件只需實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位后夾緊一個(gè)方向，選用螺旋夾緊方式即可實(shí)現(xiàn)加緊。由此確定加緊方式。鉆模套采用帶肩式固定鉆套。 （2）總裝圖 標(biāo)注后，總裝配圖如圖所示： （3）定位誤差分析 （a）定位元件尺寸及公差的確定： 本夾具的主要定位元件為

27、兩個(gè)階梯定位銷，結(jié)構(gòu)簡單且便于更換。該定位銷的主要定位尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸公差相同，即為φ8。由于階梯定位銷的下端通過過盈配合與鉆模體連接在一起，并且保證上端定位銷的高度尺寸，因此階梯型定位銷較小圓柱體的直徑取為φ6。 （b）定位誤差的計(jì)算： 因?yàn)榱慵D上不要求兩孔之間的定位尺寸精度要求，故在此不做計(jì)算。只要鉆模板上兩空的定位尺寸與零件兩空定位尺寸間尺寸相同即可 （4）夾緊力的計(jì)算 由于本工序主要是鉆表面的兩個(gè)孔，所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，及夾緊力和鉆削力的計(jì)算。 鉆孔時(shí)的切削力計(jì)算： 粗鉆：根據(jù)（《機(jī)械加工工藝手冊》 李洪 主編

28、 ）表2.4-69 鉆孔時(shí)的切削力為： 半精鉆： 鉆孔時(shí)的切削力為: 夾緊力的計(jì)算：粗鉆： 根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù) 式中：—基本安全系數(shù)；取1.2 —加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1 —刀具鈍化系數(shù)；取1.1 —斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1 則 鉆削力小于夾緊力，所以該夾緊裝置可靠 半精鉆： 根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。 安全系

29、數(shù) 式中：—基本安全系數(shù)；取1.2 —加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1 —刀具鈍化系數(shù)；取1.1 —斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1 則 鉆削力小于夾緊力，所以該夾緊裝置可靠 綜上所述，本工序粗鉆和半精鉆的切削力都比夾緊力要小得多，所以該夾緊裝置可靠。 6.3導(dǎo)向裝置、 夾具一般由夾具體、定位元件、夾緊裝置、對刀或?qū)蜓b置、接元件等組成。夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)；定位元件保證工件在夾具中處于正確的位置；夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢；工件對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相于定位元件的正確位置；連接元件是確夾具在機(jī)床上正確位置的元件 （1）工藝性分

30、析 在夾具體轉(zhuǎn)配過程中，主要定位銷與鉆模板上的孔通過過盈配合連接在一起。由于工件較小，鉆模板與夾具體間一般不拆卸，一次性裝就可滿足生產(chǎn)要求，且有螺釘旋緊固定鉆模板和夾具體。如圖所示： （2）主要零件的選擇 鉆模體：由于工件尺寸相對較小，采用固定式。鉆模體的形狀較為復(fù)雜，因此采用鑄造而不采用鍛造。又因?yàn)殂@模體的便面需要與工件進(jìn)行配合，所以與工件配合的斷面經(jīng)過粗銑-半精銑-精銑達(dá)到所要求的加工精度，而導(dǎo)向孔要與滑柱和導(dǎo)柱配合，且為了加工方便，做成通孔，并進(jìn)行精加工。 鉆模板：采用鑄造方式成型。對于與其他零件進(jìn)行配合的斷面和孔采用機(jī)加工，以達(dá)到所需要的精度。 定位銷：采用

31、機(jī)加工成型。由于定位銷是保證工件加工符合所要求技術(shù)的關(guān)鍵性零件，因此定位銷需要精加工，并測量軸徑，使其加工尺寸及加工精度符合技術(shù)要求。 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。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序60：銑A向面的夾具設(shè)計(jì)，選用機(jī)床：X51立式銑床。 4 問題的提出 本夾具主要用于銑基A向面，屬于工序60，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)

32、計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。Φ14H9孔與Φ16H9孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的Φ14H9孔與Φ16H9孔作為定位基準(zhǔn)，采用一圓柱銷、一削邊銷來定位，即經(jīng)典的“一面兩銷”。 6 切削力及夾緊力計(jì)算 （1）刀具： 采用立銑刀 φ20mm 機(jī)床： X51立式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.

33、4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=928.5N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工

34、件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=8mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 7 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺(tái)的送

35、進(jìn)方向具有正確的位置。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 -0.011 -0.027 25 12 5 12 6.8 17 +0.023 6 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成A向面的加工，所以選用圓形對刀塊。 圓形對刀塊的結(jié)示： 塞尺選用平塞尺

36、，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 3.2 平塞尺尺寸表 公稱尺寸H 允差d C 2 -0.006 0.25 8夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了鉸鏈壓板的夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊,夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用鉸鏈壓板的夾緊機(jī)構(gòu)。 第一章、數(shù)控編程設(shè)計(jì) 1 零件數(shù)控加工工藝分析 分析零件的形狀尺寸，可

37、以不整個(gè)零件分兩部分來編程。首先用手動(dòng)編程，編寫程序銑出一個(gè)型面如下圖2-1 圖2-1 半凹球面用X6進(jìn)行自動(dòng)編程如下圖2-2 零件外形規(guī)則，被加工部分的各尺寸要求不高。沒有形位、表面粗糙度值等要求。工件復(fù)雜程度一般，包含了圓弧表面、空間立方體面加工。 選用機(jī)用平口鉗裝夾工件，校正平口鉗固定鉗口，使之與工作臺(tái)X軸移動(dòng)方向平行。在工件下表面與平口鉗之間放入精度較高的平行墊塊(墊塊厚度與寬度適當(dāng))，利用木錘或銅棒敲擊工件，使平行墊塊不能移動(dòng)，夾緊工件。采用試切法對刀，找正工件X、Y軸零點(diǎn)，零點(diǎn)位于工件表面中心位置，設(shè)置Z軸零點(diǎn)與機(jī)械原點(diǎn)重合，刀具長度補(bǔ)償利用z軸定位器設(shè)定；有時(shí)也可不使

38、用刀具長度補(bǔ)償功能，而根據(jù)不同刀具沒定多個(gè)工件坐標(biāo)系零點(diǎn)進(jìn)行編程加工。圖中A表面為執(zhí)行刀具長度補(bǔ)償后的零點(diǎn)表面。 1.2、填寫加工程序單、零件加工工序卡、零件裝夾示意 1.2.1加工程序單 表1-1加工程序單 程序 說明 O0000 程序名 N10 G54 G90 G00 X0 Y0; 建立工件坐標(biāo)系 N20 S1000 M03; 刀具運(yùn)動(dòng)到安全高度，啟動(dòng)主軸 N30 G00 X-50.0 Y50.0; N40 G01 Z0 F100; 開始銑削 N50 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第

39、一層銑削 N60 G01 Z-3.0; 垂直進(jìn)刀3mm N70 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第二層銑削 N80 G01 Z-6.0; 垂直進(jìn)刀3mm N90 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第三層銑削 N100 G01 Z-9.0; 垂直進(jìn)刀3mm N110 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第四層銑削 N120 G01 Z-12.0; 垂直進(jìn)刀3mm N130 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第五層銑削 N140 G01 Z-15.0; 垂直進(jìn)刀3mm N15

40、0 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第六層銑削 N160 G01 Z-18.0; 垂直進(jìn)刀3mm N170 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第七層銑削 N180 G01 Z-21.0; 垂直進(jìn)刀3mm N190 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第八層銑削 N200 G01 Z-24.0; 垂直進(jìn)刀3mm開始銑削 N210 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第九層銑削 N220 G01 Z-27.0; 垂直進(jìn)刀3mm N230 M98 P0153; 調(diào)用子程序00

41、01進(jìn)行第十層銑削 N240 G01 -30.0; 垂直進(jìn)刀3mm N250 M98 P0153; 調(diào)用子程序0001進(jìn)行第十一層銑削 N260 G00 Z100.0; 抬刀至安全面高度 N270 M30; 程序結(jié)束，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng) O0001 子程序 N10 G01 Y-50.0 F100; N20 X50.0; N30 Y50.0; N40 X-46.0; N50 Y-46.0; N60 X46.0; N70 Y46.0; N80 X-42.0; N90 Y-42.0; N

42、100 X42.0; N110 Y42.0; N120 X-38.0; N130 Y-38.0; N140 X38.0; N150 Y38.0; N160 X-34.0; N170 Y-34.0; N180 X34.0; N190 Y34.0; N200 X-36.0; N210 G00 X-50.0 Y50.0; N220 M99; O0009 程序名，此程序是把凹球面銑出來 N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N106 G0

43、G90 G54 X.939 Y0. A0. S2000 M3 N108 G43 H1 Z50. N110 Z5.3 N112 G1 Z-.2 F500. N114 G3 X-1.873 Y2.812 I-2.812 J0. N116 X-4.686 Y0. I0. J-2.812 N118 X1.877 Y-6.563 I6.563 J0. N120 X8.439 Y0. I0. J6.563 N122 X-1.873 Y10.312 I-10.312 J0. N124 X-12.186 Y0. I0. J-10.312 N126 X

44、1.877 Y-14.063 I14.063 J0. N128 X15.939 Y0. I0. J14.063 N130 X-1.873 Y17.812 I-17.812 J0. N132 X-6.694 Y17.147 I0. J-17.812 N134 X-18.316 Y1.825 I6.696 J-17.147 N136 G1 X-18.406 Y-.023 N138 G3 X-9.715 Y-15.63 I18.403 J.025 N140 X.003 Y-18.405 I9.718 J15.63 N142 X18.408 Y0. I0

45、. J18.405 N144 X13.645 Y12.354 I-18.405 J0. N146 X5.461 Y17.576 I-13.652 J-12.371 N148 X3.011 Y18.154 I-4.924 J-15.394 N150 X-.01 Y18.406 I-3.021 J-17.979 N152 X-5.089 Y17.684 I0. J-18.231 N154 X-6.694 Y17.147 I4.841 J-17.135 N156 G1 X-5.145 Y17.877 N158 G3 X-18.515 Y1.84 I5.

46、129 J-17.868 N160 G1 X-18.606 Y-.018 N162 G3 X-9.82 Y-15.8 I18.603 J.02 N164 X.003 Y-18.605 I9.823 J15.8 …………………… N2314 G0 Z-13.94 N2316 Z5.56 N2318 X.937 Y-.004 N2320 Z5.067 N2322 Z-14.433 N2324 G1 Z-19.933 N2326 G3 X.78 Y.923 I-2.812 J0. N2328 X0. Y1.208 I-.78 J

47、-.924 N2330 X-1.209 Y-.001 I0. J-1.209 N2332 X-1.129 Y-.434 I1.209 J0. N2334 X-.017 Y-1.212 I1.112 J.405 N2336 X.159 Y-1.199 I0. J1.183 N2338 X1.128 Y-.437 I-.128 J1.16 N2340 X1.209 Y-.001 I-1.128 J.436 N2342 X.78 Y.923 I-1.209 J0. N2344 G1 X1.316 Y-.507 N2346 G3 X1.41 Y-.

48、001 I-1.316 J.506 N2348 X0. Y1.409 I-1.41 J0. N2350 X-1.41 Y-.001 I0. J-1.41 N2352 X-1.408 Y-.072 I1.41 J0. N2354 X-.012 Y-1.411 I1.396 J.058 N2356 X.185 Y-1.397 I0. J1.397 N2358 X1.316 Y-.507 I-.154 J1.358 N2360 G0 Z-14.933 N2362 Z50. N2364 M5 N2366 G91 G28 Z0. N236

49、8 G28 X0. Y0. A0. N2370 M30 主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng) 1.2.2零件加工工藝卡 表1.2 工件坐標(biāo)系及工件裝夾示意圖 圖 號(hào) 001 名 稱 剎車支架 工 序 號(hào) 編 制 劉飛 日 期 校對 日期 機(jī)床型號(hào) 加工中心 序號(hào) 刀具 類型 刀具 規(guī)格 工步內(nèi)容 加工時(shí)間 注意 事項(xiàng) 操作者 1 端面銑刀 銑出上端面 C3 2 球銑刀 Φ10 銑凹球面和立方體 C3 1.3加工過程綜述 1.3.1機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系的建立 機(jī)床坐標(biāo)系

50、是數(shù)控機(jī)床上固有的坐標(biāo)系，用于確定被加工零件在機(jī)床中的坐標(biāo)、機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的特殊位置以及運(yùn)動(dòng)范圍等。工件坐標(biāo)系是用于確定工件幾何圖形上各幾何要素的位置而建立的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系位置可通過對刀確定。采用絕對刀偏法對刀，不需要用G92指令設(shè)定，既可減少操作誤差，也可以提高加工效率。 1.3.2刀具及切削用量的選擇 工步1：平端面，使用01號(hào)車刀（端面銑刀），切削用量：F=100mm/min，n=1000r/min。 工步2：銑出高58*58*30的立方體，使用球頭銑刀，切削用量：F=100mm/min，n=1000r/min，=5mm。 工步3：銑凹球面，使用球銑刀，切削用量：F

51、=100r/min，n=1000 r/min。 1.3.3各工步的加工操作要求 工步l：如要切端面時(shí)，限制最高轉(zhuǎn)速，以免車至圓心時(shí)轉(zhuǎn)速過高使工件飛出，另外應(yīng)切過中心一些，注意選好切入點(diǎn)和切出點(diǎn)。為保證工件的表面質(zhì)量，應(yīng)使轉(zhuǎn)速高些，進(jìn)給量小些。 工步2：為提高加工效率，要選取合適的切削用量。 工步3：要保證工件表面質(zhì)量，要將主軸轉(zhuǎn)速適當(dāng)調(diào)大，為保證曲面光滑，要選取合適的切削用量。 1.4 檢測加工零件，分析超差原因 零件加工后，用游標(biāo)卡尺檢測個(gè)加工表面尺寸，結(jié)果如表2-4所示。所加工零件尺寸全部合格。 表1-3 零件檢測記錄表 圖紙尺寸 檢測用器具 檢測尺寸 結(jié)論

52、 備注 立方體長58mm 游標(biāo)卡尺 58.05mm 合格 立方體寬58mm 游標(biāo)卡尺 57.82mm 合格 立方體高30mm 游標(biāo)卡尺 30.02mm 合格 凹球直徑40mm 游標(biāo)卡尺 39.80mm 合格 七、設(shè)計(jì)體會(huì) 短暫的課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，在這次設(shè)計(jì)中，我感受頗深。首先，明確設(shè)計(jì)目的，要求.綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了自主動(dòng)手與團(tuán)結(jié)合作的能力.將理論與實(shí)際結(jié)合起來.在設(shè)計(jì)過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯(cuò)誤,但是這并不影響我的斗志,不經(jīng)歷風(fēng)雨，怎能見彩虹，錯(cuò)誤是難免的，挫折是暫時(shí)的 只要認(rèn)真努力，一切都會(huì)好的。

53、我懂得設(shè)計(jì)人員的艱辛, 經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì),我有了更充分的自信.我相信一切困難都會(huì)有解決的辦法.同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)為今后從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。綜上所述，本次課程設(shè)計(jì)的基本目較好的反映了零件加工過程中的定位需要。同時(shí)，在專用夾具設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料，所設(shè)計(jì)的夾具在使用上十分方便，定位準(zhǔn)確。繪制夾具體裝配圖時(shí)，很好運(yùn)用了機(jī)械制圖的知識(shí)，圖幅表達(dá)合理，線條準(zhǔn)確。整理了以前學(xué)到過的知識(shí)，加強(qiáng)了實(shí)際操控與運(yùn)算的能力。 在此真心的感謝指導(dǎo)老師一直以來的關(guān)心和幫助。 參考文獻(xiàn) [1] 根據(jù)（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11

54、 [2]顧崇衡 .《機(jī)械制造工藝學(xué)》.陜西科學(xué)出版社.1995。 [3]鄒青 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 . 機(jī)械工業(yè)出版社，200.8。 [4]崇凱 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》.化學(xué)工業(yè)出版社 .2006.12。 [5]周開勤 .《機(jī)械零件手冊》.高等教育出版社 .1994。 [6]大連組合機(jī)床研究所 .《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社 .1978。 [7]李云..《機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 .1997.8。 [8]孟少農(nóng)..《機(jī)械加工工藝手冊》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1991.9。

55、 [9]李慶壽.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1984。 [10]于駿一 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。 [11]薛源順..《機(jī)床卡具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。 [12]趙家奇 .《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書—2版》.北京:機(jī)械工業(yè)社 [13]陶崇德.葛鴻翰 .《機(jī)床夾具設(shè)計(jì).第二版》.上海：上?？萍技夹g(shù)出版社 .1989。 [14]黃健求..《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》. 機(jī)械工業(yè)出版社 .2005。 [15]楊叔子. 《機(jī)械加工工藝師手冊》. 機(jī)械工業(yè)出版社 .2000。 32 第 32 頁 共 32 頁