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1、畢業(yè)設計（論文）蝸輪蝸桿減速器殼體工藝及夾具設計II摘 要本設計專用夾具的設計蝸輪蝸桿減速器殼體零件加工過程的基礎上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設計遵循的原則是先加工面后加工孔表面?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個良好的基礎過程的基礎。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個，然后進行平面和孔定位技術支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨過程。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機構，因此，對于大批量，更高的生產力，滿足設計要求。關鍵詞：蝸輪蝸桿減速器殼體類零

2、件；工藝；夾具；全套圖紙，加153893706VABSTRACTFoundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after

3、 machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole

4、positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for l

5、arge quantities, higher productivity, meet the design requirements.Keywords: box type parts; technology; fixture;目 錄摘 要IIABSTRACTIII1 緒論11.1 機械加工工藝概述11.2機械加工工藝流程11.3夾具概述21.4機床夾具的功能21.5機床夾具的發(fā)展趨勢21.5.1機床夾具的現(xiàn)狀21.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向32 加工工藝規(guī)程設計52.1 零件的分析52.1.1 零件的作用52.1.2 零件的工藝分析62.2 蝸輪蝸桿減速器殼體加工措施62.2.1 孔和平面

6、的加工順序62.2.2 孔系加工方案選擇62.3 蝸輪蝸桿減速器殼體加工定位基準的選擇72.3.1 粗基準的選擇72.3.2 精基準的選擇72.4 蝸輪蝸桿減速器殼體加工主要工序安排72.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定102.6確定切削用量及基本工時（機動時間）112.7 時間定額計算及生產安排263 鏜185-70孔夾具設計313.1 研究原始質料313.2 定位、夾緊方案的選擇314.3 切削力及夾緊力的計算313.4 誤差分析與計算333.5 定位銷選用343.6 夾具設計及操作的簡要說明344 鉆6-M8底孔的鉆床夾具設計354.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置354.2 夾具的導向3

7、64.3 切削力及夾緊力的計算374.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙394.5 鉆模板404.6 定位誤差的分析404.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用414.8 確定夾具體結構和總體結構434.9 夾具設計及操作的簡要說明44總 結45參 考 文 獻46致謝47471 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺

8、寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。 比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明?？偟膩碚f，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)工藝流程是綱領，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量

9、、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。3) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 4) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。5) 填寫工藝文件。 6) 選擇毛坯。 7) 擬訂工藝路線。 8) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。1.

10、3夾具概述現(xiàn)代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等，在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其重要的地位。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在機床夾具設計是一項重要的技術工作。1.4機床夾具的功能在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1） 定位 定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。確定工件在夾具中占有正確

11、位置的過程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。（1）對刀 如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。（2）導向 導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置并引導其進行鉆削。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。1.5機床夾具的發(fā)展趨勢隨著

12、科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術的應用現(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場激烈的競爭。特別是近年來，對機床夾具提出了如下新的要求：1）適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）提高機床夾具的標準化程度。4）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。5）適用于精密加工的高精度機床夾具。6）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產率。1.5

13、.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化、柔性化四個方面。標準化機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標準等。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。精密化精密化夾具的結構類型很多，隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達0.1；用于精密車削的高

14、精度三爪卡盤，其定心精度為5m；精密心軸的同軸度公差可控制在1m內；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.20.5m。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，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。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。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產批量、工件的形狀和尺寸等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展

15、的主要方向。2 加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是蝸輪蝸桿減速器殼體,蝸輪蝸桿減速器殼體零件的加工質量，蝸輪蝸桿減速器殼體零件的加工質量，并確保組件正確安裝。2.1.2 零件的工藝分析蝸輪蝸桿減速器殼體類零件圖。蝸輪蝸桿減速器殼體是一個殼體零件，別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔?？煞秩M加工表面。分析如下：（1）以底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；4-18mm孔。（2）以185-70孔的支承孔為加工面。這一組包括：185-70孔孔。（3）以40凸臺面為加工面。這一組加工表面包括：40凸臺面銑削加工；

16、M20螺紋孔（4）以230大端面為加工面主要加工表面有以下5個主要加工表面;1.端面 通過粗銑精銑達到1.6精度要求2.內圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到6.3的精度要求3.內表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求4.底面 通過粗銑直接使底面精度達到12.55. 凸臺端面 在凸臺端面使其達到12.5的精度要求2.2 蝸輪蝸桿減速器殼體加工措施由以上分析可知。蝸輪蝸桿減速器殼體零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關系。由于是大生產量生產。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。2.2.1 孔和平面的加工順序蝸

17、輪蝸桿減速器殼體類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。2.2.2 孔系加工方案選擇通過蝸輪蝸桿減速器殼體的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經濟因素。了滿足精度和生產率的要求，應選擇在的最終價格。根據(jù)基蝸輪蝸桿減速器殼體部要求顯示和生產力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于。（1） 鏜

18、套加工（2） 在大批量生產中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產效率很高。結構復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。（2）用坐標鏜方法在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。隨著坐標鏜削的方法，需要蝸輪蝸桿減速器殼體孔的和在直角坐標轉換

19、成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。2.3 蝸輪蝸桿減速器殼體加工定位基準的選擇2.3.1 粗基準的選擇基準的選擇應滿足下列要求：（1）保證每個重要支持均勻的加工余量；（2）保證零件和管壁有一定的差距。了滿足要求，主要支持應作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。2.3.2 精基準的選擇從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制

20、，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準，但因它是對垂直主軸承孔的基礎。2.4 蝸輪蝸桿減速器殼體加工主要工序安排用于零件的批量生產，總是首先產生均勻的基準。基管的處理的第一步是處理一個統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎處理已經完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理。工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔銑床的鉆頭，切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結束后。根據(jù)以上原則應該先

21、完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。工藝路線一：10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側端面80銑銑90右側端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110鏜粗鏜185-70孔120鏜精鏜185-70孔130鏜粗鏜90孔140鏜精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻

22、絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫工藝路線二：10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側端面80銑銑90右側端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110車粗鏜185-70孔120車精鏜185-70孔130車粗鏜90孔140車精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫根據(jù)

23、加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一：10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側端面80銑銑90右側端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110鏜粗鏜185-70孔120鏜精鏜185-70孔130鏜粗鏜90孔140鏜精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫2.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定“蝸輪蝸桿減速器殼體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材

24、料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產，鑄造毛坯。（1）底面的加工余量。根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：粗銑：參照工藝手冊第1卷。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。精銑：參照手冊，余量值。（2）螺孔毛坯實心，不沖孔（3）端面加工余量。端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：粗銑：參照工藝手冊，其余量規(guī)定，取。（4）螺孔加工余量毛坯實心，不沖孔。2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序40：銑底平面機床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：取：取銑削速度每齒進

25、給量：取取銑削速度機床主軸轉速：按照文獻，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：,取切削工時被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序50：粗銑230大端面機床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：取：取銑削速度每齒進給量：取，取銑削速度機床主軸轉速：按照文獻，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：取切削工時被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機動時間： 機動時間：所以該

26、工序總機動時間工序60：精銑230大端面機床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：?。喝°娤魉俣让魁X進給量：取，取銑削速度機床主軸轉速：按照文獻，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：取切削工時被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序70 銑90左側端面1.工步一粗銑左側面（1）切削深度 。（2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，

27、齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際（1） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。2.工步二 精銑左側面（1）切

28、削深度 。（2）進給量的確定 此工序選擇YG8硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）切削速度的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-157=124m/min，計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3機床主軸轉速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度（4）基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=490r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工

29、藝師手冊10，表30-9查得=7，工序80 銑90右側端面1.工步一粗銑右側面（1）切削深度 。（2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表4-18得n=2

30、55r/min，然后計算實際（2） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。2.工步二 精銑右側面（1）切削深度 。（2）進給量的確定 此工序選擇YG8硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）切削速度的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-157=124m/min，計算主軸轉速，

31、查機械制造技術基礎課程設計指導教程3機床主軸轉速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度（4）基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=490r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工序90：銑頂部40的凸臺面機床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：取：取銑削速度每齒進給量：取取銑削速度機床主軸轉速：按照，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：取切削工時

32、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機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序100：鉆、擴、鉸4-18mm機床：鉆床Z525刀具：根據(jù)參照文獻選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔11鉸孔時先鉆孔切削深度：進給量：取。切削速度：取。機床主軸轉速：，按照文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時 被切削層：刀具切入： 刀具切出： 取走刀次數(shù)為1機動時間： 擴孔刀具：選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403切削深度：進給量：取。切削速度：取。機床主軸轉速：按照文獻取所以實際切削速度：切削工時被切削層：刀具切入有：刀具切出： ，取走刀次數(shù)為1機動時間： 鉸孔刀具：根據(jù)

33、參照文獻選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。切削深度：，且。進給量：根據(jù)文獻取。切削速度：參照文獻取。機床主軸轉速：按照文獻3表3.131取實際切削速度：切削工時被切削層：刀具切入，刀具切出： 取走刀次數(shù)為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：工序110、120粗鏜185-70孔機床：T68刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 粗鏜進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。切削速度：取。機床主軸轉速：，按照文獻3表3.141，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量： 被切削層：刀具切入： 刀具切出： 取行程次數(shù)：機動時間： 精鏜進給量：確定進給量切削速度：取機床主軸轉速：，按照文獻3表3.1441，取實

34、際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層：刀具切入：刀具切出： 取行程次數(shù)：機動時間：所以該工序總機動工時工序130、140 粗鏜、精鏜90孔機床：T68刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 粗鏜進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。切削速度：取。機床主軸轉速：，按照文獻3表3.141，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量： 被切削層：刀具切入： 刀具切出： 取行程次數(shù)：機動時間： 精鏜進給量：確定進給量切削速度：取機床主軸轉速：，按照文獻3表3.1441，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層：刀具切入：刀具切出： 取行程次數(shù)：機動時間：所以該工序總機動工時工序150、鉆孔攻絲3

35、-M10機床：鉆床 Z525刀具：麻花鉆、擴孔鉆、絲錐進給量：根據(jù)工藝手冊取切削速度：參照工藝手冊取機床主軸轉速：，取實際切削速度： 被切削層：刀具切入：刀具切出：走刀次數(shù)為1機動時間：進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照工藝手冊取機床主軸轉速：，取絲錐回轉轉速：取實際切削速度： 被切削層：刀具切入：刀具切出： （盲孔）機動時間：工序160: 鉆孔攻絲6-M8機床：鉆床 Z525刀具：麻花鉆、擴孔鉆、絲錐進給量：根據(jù)工藝手冊取切削速度：參照工藝手冊取機床主軸轉速：，取實際切削速度： 被切削層：刀具切入：刀具切出：走刀次數(shù)為1機動時間：進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照工藝手冊

36、取機床主軸轉速：，取絲錐回轉轉速：取實際切削速度： 被切削層：刀具切入：刀具切出： （盲孔）機動時間：工序 170鉆孔攻絲M20螺紋孔刀具選用GB1436-85鉆鉆孔進給量為0.200.35。 則取確定加工速度，根據(jù)工藝手冊加工速度計算公式為 查得為，刀具耐用度T=35則 =1.6故 =72選取 故實際速度為=2.64確定加工時間（一個孔） =工序180 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔本工序采用計算法。表3-6標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽的長度（從gb6117-85）直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8011.20151101表3-7 主要幾何麻花鉆（根據(jù)GB6117-85） （）d (mm)2f8.

37、618.0030118124060表3-8鉆頭，鉆鉸刀磨損標準和耐久性（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0.50.8（2）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）1120鉆孔擴孔鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭磨損0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進給量查工藝手冊鉆孔的進給量為f=0.250.65,進給量取f=0.60。.確定加工速度灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 V=12=10.32 （3-17）則 = =111 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 145

38、則實際加工速度 = = =11.82.7 時間定額計算及生產安排設年產量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產時間不應超過1.14min。機械加工單（在上述生產類型）時間定額：大規(guī)模生產）大規(guī)模生產：參照工藝手冊（生產類型：中批以上）時間計算公式： （大量生產時）因此大批量單件時間計算： 其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間） 輔助時間。 布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值工序1：粗、精銑底面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。在加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 工序2：鉆底面孔機動

39、時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。裝卸短暫所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。工序3：粗銑凸臺機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。工序4：鉆側面孔機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。由于生產線上裝時間很短，所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。工序5：粗銑端面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 一臺機床即能滿足生產要求。

40、工序6：銑端面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。工序7：粗鏜孔機動時間：輔助時間：參照工藝手冊取工步輔助時間。所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 即能滿足生產要求工序8：精鏜支承孔機動時間：輔助時間：參照工藝手冊取工步輔助時間。裝卸短所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 即能滿足生產要求工序9：端面螺紋孔攻絲機動時間：輔助時間：參照鉆孔時間，取裝卸時間，工步時間。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。工序10：精銑端面機動時間：輔助時間：參照工藝

41、手冊，取工步輔助時間。取裝卸時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 即能滿足生產要求工序11：精銑側面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 即能滿足生產要求工序12：底面螺紋孔攻絲機動時間：輔助時間：取裝卸輔助時間，工步輔助時間。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。3 鏜185-70孔夾具設計3.1 研究原始質料利用本夾具主要用來加工鏜孔185-70孔孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。3.2

42、 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對鏜孔185-70孔行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。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，通用性較強的移動壓板來夾緊。鏜孔185-70孔時為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即底平面。4.3 切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：（硬質合金鏜刀）刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻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)

43、： 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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5表可得： 所以有： 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關系F夾KF軸向力：F夾KF （N）扭距：Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內，安全系數(shù)實際所需夾緊力：由參考文獻16機床夾具設計手冊表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：式

44、中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻16機床夾具設計手冊表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構。3.4 誤差分析與計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。與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 定位銷選用本夾具選用一可換定位

45、銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：表3.1 定位銷dHD公稱尺寸允差816150.01122514M1243.6 夾具設計及操作的簡要說明為提高生產率，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調整換取。4 鉆6-M8底孔的鉆床夾具設計4.1 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

46、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置相應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。夾緊裝置的基本任務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，確保加工質量和生產安全。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生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件?？紤]到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿

47、直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當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生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，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的特點：（1）結構簡單；（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。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過

48、螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。在這次夾具設計中，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。4.2 夾具的導向在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或導向裝置，用以引導刀具進入正確的加工位置，并在加

49、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。導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。鉆套按其結構可分為固定鉆套，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HRC1

50、10。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。選取的標準件代號為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A， 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。4.3 切削力及夾緊力的計算刀具：鉆頭8.5。則軸向力：見工藝師手冊表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420轉矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在計算切削力時,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加工性質系數(shù)，1.1;K刀具鈍化系數(shù),

51、1.1;K斷續(xù)切削系數(shù), 1.1則 F=KF=1.5鉆削時 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5表可得： 所以有： 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關系F夾KF軸向力：F夾KF （N）

52、扭距：Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內，安全系數(shù)由資料機床夾具設計手冊查表可得：切削力公式： 式（2.17）式中 查表得： 即：實際所需夾緊力：由參考文獻16機床夾具設計手冊表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻16機床夾具設計手冊表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構。4.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點: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或加工孔徑甚小

53、，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，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導套引導刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(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，以免刮傷鉆套內孔，如圖4.3。圖4.3 切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面的因素，確定了設計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是

54、鑄件，所以C可以取較小的值。4.5 鉆模板在導向裝置中，導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、鉸鏈式鉆模板、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，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。44.6 定位誤差的分析夾具安裝誤差因夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，=0.夾具誤差因夾具上定位元件、對刀或導向元件、分度裝置及安裝基準之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱

55、為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；定位元件相對于對刀或導向元件（包含導向元件之間）的尺寸或位置誤差；導向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時，還存在分度誤差。以上幾項共同組成夾具誤差。加工方法誤差因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據(jù)經驗為它留出工件公差的1/3.計算時可設。2. 保證加工精度的條件工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是即工件的總加工誤差應不大于工件的加工尺寸。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留出一定