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1、-本科課程論文題 目 扇形板加工工藝夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 工程 專 業(yè) 機(jī) 年 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 成 績 2014年6月5日 目錄1扇形板的分析.2 1.1 扇形板的工藝分析.2 1.2 扇形板的工藝要求.22選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀.33工藝規(guī)程設(shè)計(jì).43.1 加工工藝過程.43.2 確定各外表加工方案.43.2.1 影響加工方法的因素.43.2.2 加工方案的選擇.43.3 確定定位基準(zhǔn).53.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇.53.3.2精基準(zhǔn)選擇的原則.53.4 工藝路線的擬訂.63.4.1 工序的合理組合.63.4.2 工序的集中與分散.63.4.3加工工藝路線方案的比擬

2、.73.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定.83.5.1 毛坯的構(gòu)造工藝要求.83.5.2 扇形板的偏差計(jì)算.83.6 選擇機(jī)床及對(duì)應(yīng)夾具、量具、刃具.93.7 確定切削用量.104夾具設(shè)計(jì).154.1 研究原始質(zhì)料.154.2 定位基準(zhǔn)的選擇.154.3 鉆削力及夾緊力的計(jì)算.154.4 誤差分析與計(jì)算.164.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明.175參考文獻(xiàn).181.扇形板的分析1.1 扇形板的工藝分析扇形板零件尺寸比擬小，構(gòu)造形狀較復(fù)雜，加工孔和外表的精度要求較高，上下外表、圓弧外表都有粗糙度要求，精度要求較高，此外還有孔要求加工，對(duì)精度要求也很高?？状植诙纫蠖际荝a1.

3、6，所以都要求精加工。其小頭孔與下平面有平行度的公差要求,和孔有對(duì)稱度公差要求。1.2扇形板的工藝要求圖2.1 扇形板的零件圖圖2.2 扇形板的零件實(shí)體圖該零件需要切削加工的地方有5 個(gè)處：平面加工包括扇形板上端面、下端面；孔系加工包括；小孔8 和扇形板兩個(gè)外圓弧面的加工。不去除材料加工上下兩個(gè)外表。(1)以平面為主有：扇形板上端面的粗、精銑加工，其粗糙度要Ra=6.3；下端面的粗、精銑加工，其粗糙度要Ra=3.2；扇形板R48 弧面采用數(shù)控機(jī)床加工，其粗糙度要Ra=3.2。(2)孔系加工有：孔的鉆、鉸加工，并且進(jìn)展倒角1*45。其外表粗糙度為Ra=1.6；8 孔鉆、鉸加工，其外表粗糙度要求R

4、a =1.6；并且與下端面的平行度要求為0.08m，與的對(duì)稱度為0.1m。扇形板毛坯的選擇用鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率較高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在3.5-4mm，構(gòu)造細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。于是中批量生產(chǎn)。上面主要是對(duì)扇形板零件的構(gòu)造、加工精度和主要加工外表進(jìn)展了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。2選擇毛坯的制造方式,初確定毛坯形狀本零件是中批、大批大量生產(chǎn)，還有零件的復(fù)雜程度及加工外表與非加工外表的技術(shù)要求，我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版、工業(yè)大學(xué)益編零件材料為HT25

5、0 鋼，采用金屬型鑄造，精度可到達(dá)3.210，因此毛坯的加工余量比擬小。3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該扇形板零件的主要加工外表是平面、孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于扇形板來說，加工過程中的主要問題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)系以及槽的各尺寸精度。由上面的分析得知：扇形板的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。3.2 確定各外表加工方案3.2.1 影響加工方法的因素(1)要考慮加工外表的精度和外表質(zhì)量要求，根據(jù)各加工外表的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。(2)

6、根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。(3)要考慮被加工材料的性質(zhì)。(4)要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改良現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。(5)此外，還要考慮一些其它因素，如加工外表物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要外表的技術(shù)要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工*一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，外表粗糙度為Ra0.63m，并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車半精車淬火粗磨。3.2.2 加工方案的選擇(1)平面的加工方

7、案為：粗銑精銑IT 7 IT 9，粗糙度為 Ra6.31.6，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。故上下端面可用粗銑精銑。(2)孔的外表粗糙度要求為1.6，則選擇孔的加方案序?yàn)椋恒@鉸精鉸。并且進(jìn)展倒角1*45。(3)小孔8外表粗糙的要度求為Ra =1.6，并且其孔徑較小，所以選擇加工的方法是鉆鉸精鉸。(4) R48 圓弧面的加工方法：采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)展加工。3.3 確定定位基準(zhǔn)3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：(1)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工外表為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上外表上有好幾個(gè)不需加工的外表，則應(yīng)選擇其中與加工外表的相互位置精度

8、要求較高的外表作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。(2)選擇加工余量要求均勻的重要外表作為粗基準(zhǔn)。(3)應(yīng)選擇加工余量最小的外表作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。(4)應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的外表作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的外表不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。(5)便于裝夾原則。(6)保證不加工外表位置準(zhǔn)確原則。(7)粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個(gè)加工過程中根本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，主要是選擇加工扇形板上下底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)

9、。故這里選用扇形板的下端面做為粗基準(zhǔn)。3.3.2 精基準(zhǔn)選擇的原則(1)基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以防止定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各外表間的位置精度，防止基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比擬統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。(3)互為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)兩個(gè)外表位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時(shí)，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。(4)自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時(shí)就應(yīng)盡量選擇加工外表本身作為精基準(zhǔn)。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高，尺寸較

10、大的外表為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個(gè)加工過程中根本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，它的上端面與，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩銷定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中根本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求，所以再在分度盤上加上一個(gè)定位銷，這樣零件的六個(gè)自由度就都限制好了。綜上所述，選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾方便。3.4 工藝路線的擬定對(duì)于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。扇形板的

11、加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗加工扇形板上下端面，再精加工上下端面。后續(xù)工序安排都應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔等原則。3.4.1 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的構(gòu)造特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的根本原則：(1)工序分散原則工序容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。(2)工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和

12、生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)外表易于保證這些外表間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使本錢增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。構(gòu)造簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。3.4.2 工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。(1)工序集中的特點(diǎn)工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線

13、，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)外表易于保證這些外表間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使本錢增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。(2)工序分散的特點(diǎn)工序容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)展綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化

14、生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。構(gòu)造簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。3.4.3 加工工藝路線方案確實(shí)定在保證零件尺寸公差、形位公差及外表粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)本錢，加工工藝路線方案見下；工序1：鑄造毛坯。工序2：粗銑零件的上端面，以下端面為粗基準(zhǔn)。工序3：粗銑零件的下端面，以上端面為粗基準(zhǔn)。工序4：精銑零件的上端面，以下端面為精基準(zhǔn)。工序5：精銑零件的下端面，以上端面為精基準(zhǔn)。工序6：對(duì)孔空進(jìn)展鉆擴(kuò)鉸精鉸。以下端面為基準(zhǔn)。工序7：孔進(jìn)展倒角1*45，以上、下端面為基準(zhǔn)。工序

15、8：對(duì)8 孔空進(jìn)展鉆鉸精鉸?？缀拖露嗣鏋榛鶞?zhǔn)。工序9：用數(shù)控機(jī)床加工R48 外圓弧，以下端面和孔為基準(zhǔn)。工序10：清洗外表。工序11：剔除毛刺。工序12：終檢。3.5 扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定扇形板的毛胚采用的是HT150 制造,其材料是HT150最小抗拉強(qiáng)度150,生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。3.5.1 毛坯的構(gòu)造工藝要求扇形板為鑄造件，對(duì)毛坯的構(gòu)造工藝性有一定要求：(1)由于鑄造件尺寸精度較高和外表粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合的外表才需要進(jìn)展機(jī)械加工，其外表均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工外表。(2)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。(3)便于裝夾、加工和檢查。(4)構(gòu)造

16、要求統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)展加工。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工本錢，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造本錢。因此，毛坯的種類形狀及尺寸確實(shí)定一定要考慮零件本錢的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類、形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。3.5.2 扇形板的偏差計(jì)算(1)扇形板上下端面的偏差及加工余量計(jì)算上下端面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由機(jī)械余量加工手冊(cè)知，其單邊余量值規(guī)定為1.52.0mm，現(xiàn)取1.5mm。可知其粗銑

17、時(shí)精度等級(jí)為IT12，粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.25mm精銑：由機(jī)械余量加工手冊(cè)知，其單邊余量值規(guī)定為0.7mm。鑄造毛坯的根本尺寸為32mm，由機(jī)械余量加工手冊(cè)知鍛件復(fù)雜系數(shù)S2 ，重0.608kg，則鍛件偏差為毛坯的名義尺寸為：32+1.5+0.72=36.4mm毛坯最小尺寸為：36.4-0.5=35.9mm毛坯最大尺寸為：36.4+1.1=37.5mm粗銑后最大尺寸為：32+0.72=33.4mm粗銑后最小尺寸為：33.4-0.25=33.15mm精銑后尺寸與零件圖尺寸一樣，且保證各個(gè)尺寸精度。(2)孔的偏差及加工余量計(jì)算該孔精度要求為IT7，換算為22H7，由考參考文獻(xiàn)2知確定工序尺寸

18、及余量為：鉆孔：20mm 2Z=20mm擴(kuò)孔:21.80mm 2Z=1.8mmZ 為單邊余量粗鉸:21.94mm 2Z=0.14mmZ 為單邊余量精鉸:mm ，即22H7 2Z=0.06mmZ 為單邊余量該孔就可到達(dá)精度要求。 (3) 8 孔孔的偏差及加工余量計(jì)算該孔精度設(shè)為為IT7，由考參考文獻(xiàn)1 知確定工序尺寸及余量為：鉆孔：7.8mm粗?jǐn)U：7.96mm 2Z=0.16mmZ 為單邊余量精鉸：8H7mm 2Z=0.04mmZ 為單邊余量該孔就可到達(dá)精度要求。(4)外圓弧外表沿軸線長度加工余量及公差。由機(jī)械余量加工手冊(cè)知鍛件復(fù)雜系數(shù)S1，重1.25kg，則鍛件偏差為。長度方向的余量由機(jī)械余量

19、加工手冊(cè)其余量規(guī)定值是2.0 2.5mm 現(xiàn)取2.0mm。3.6選擇機(jī)床及對(duì)應(yīng)夾具、量具、刃具選擇機(jī)床：1工序2、3、4、5 是銑削加工，各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，根據(jù)工件尺寸選用*5020A 立式銑床。機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-52工序8,9是鉆鉸-精鉸加工，根據(jù)工件尺寸可以選用立式鉆床Z5125A。機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-6選擇夾具：由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為10 萬/年，為大批大量生產(chǎn)，故均采用專用夾具；選擇量具：本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件外表的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。1選擇加工工藝孔量具。8H7 工藝孔經(jīng)鉆孔

20、、擴(kuò)、精鉸三次加工鉆孔至7.8mm，粗餃至7.96mm，精鉸至8H7mm。工藝孔經(jīng)鉆孔、擴(kuò)、鉸、精鉸四次加工鉆孔至20mm ，擴(kuò)孔至21.8mm，粗鉸至21.94mm，精鉸至22H7 mm。選擇測(cè)量圍0mm-60mm 的徑千分尺即可。2選擇測(cè)量弧面至支承孔軸線及兩端面間距離的量具。由毛坯及零件圖分析可知，選用測(cè)量圍0mm-100mm 的游標(biāo)卡尺即可。選擇刃具表5-14 到表5-261銑削兩端面時(shí)，選用鑲齒套式面銑刀，直徑D=50mm2鉆孔孔時(shí)選用直柄短麻花鉆，直徑D=20mm3擴(kuò)孔21.8mm 時(shí)，選擇21.8mm錐柄擴(kuò)孔鉆。4鉸孔21.94mm 時(shí)，選擇21.94mm，精度等級(jí)為H7 級(jí)的直

21、柄機(jī)用鉸刀。5鉸孔22mm 時(shí)，選擇22mm，精度等級(jí)為H7 級(jí)的直柄機(jī)用鉸刀3鉆孔7.8mm 時(shí)，選用直柄短麻花鉆，直徑7.8mm。4鉸孔7.96mm 時(shí)，選擇8mm，精度等級(jí)為H7 級(jí)的直柄機(jī)用鉸刀。5鉸孔8mm 時(shí)，選擇8mm，精度等級(jí)為H7 級(jí)的直柄機(jī)用鉸刀。3.7 確定切削用量工序2 粗銑上端面1確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時(shí)，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成，所以粗銑底面A 的加工余量為 1.5mm，選擇背吃刀量ap = 1.5 。b確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.05mm/z.c選取切削速度根據(jù)機(jī)械制造

22、技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-72，選擇切削速度 Vc=70.2m / min2確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9.4-7 查得刀具的耐用度T =180min 。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/(d)=1000*70.2/(3.14*60)=373.32 / min工序3 粗銑下端面a確定背吃刀量粗銑時(shí)，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成，所以粗銑底面A 的加工余量為 1.5mm，選擇背吃刀量ap = 1.5 。b確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.05mm/z.c選取切削速度

23、根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-72，選擇切削速度 Vc 70.2m / min2確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9.4-7 查得刀具的耐用度T =180min 。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速nn=1000v/(d)=1000*70.2/(3.14*60)=373.32 r/ min工序4 精銑上端面1確定切削用量a確定背吃刀量精銑時(shí)一般為0.11mm 或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。b確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.12mm/z.c選取切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)

24、表5-72，選擇切削速度。Vc= 49m /min 2確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7 查得刀具的耐用度T =180min 。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速nn=1000v/(d)=1000*49/(3.14*60)=210.6r/ min工序5 精銑下端面1確定切削用量a確定背吃刀量精銑時(shí)一般為0.11mm 或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。b確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-72，選擇每齒進(jìn)給量fz為0.08mm/z.c選取切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-72 ，選擇切削速度。Vc=

25、57.6m / min 2確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7 查得刀具的耐用度T =180min 。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/(d)=1000*57.6/(3.14*60)=305.75r / min工序8 鉆、擴(kuò)、鉸孔工步1 鉆孔1確定切削用量a. 確定背吃刀量因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為20mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=20mm。b. 確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-64，HT150 硬度為硬度為170HBS選擇進(jìn)給量f 為0.8mm/rc. 確定切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-66,

26、選擇切削速度Vc=0.45m/s2確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=100min。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速nn=60000v/(d)=60000*0.45/(3.14*20)=429.94 r/ min工步2：擴(kuò)孔a. 確定背吃刀量因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為1.8mm。一次工作行程擴(kuò)完，所以選擇背吃刀量a=1.8mm。b. 確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-67，HT150 硬度為170HBS選擇進(jìn)給量f 為0.8mm/rc. 確定切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s2確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及

27、耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速nn=60000v/(d)=60000*0.45/(3.14*21.8)=394.44 r/ min工步3：粗餃孔；a. 確定背吃刀量因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為0.14mm。一次工作行程擴(kuò)完，所以選擇背吃刀量a=0.14mm。b. 確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-64，HT150 硬度為170HBS選擇進(jìn)給量f 為0.8mm/rc. 確定切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s2確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表3-7,

28、取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=60000v/(d)=60000*0.45/(3.14*21.94)=391.92 r/ min工步4：精餃孔；a. 確定背吃刀量因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為0.06mm。一次工作行程擴(kuò)完，所以選擇背吃刀量a=0.06mm。b. 確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-64，HT150 硬度為170HBS選擇進(jìn)給量f 為0.8mm/rc. 確定切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s2確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。

29、3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=60000v/(d)=60000*0.45/(3.14*22)=390.85 r/ min工序9鉆、擴(kuò)、鉸8孔工步1 鉆孔1確定切削用量a. 確定背吃刀量因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為7.8mm。一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=7.8mm。b. 確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-64，HT150 硬度為硬度為170HBS選擇進(jìn)給量f 為0.5mm/rc. 確定切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s2確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=100min。3確定機(jī)床主

30、軸轉(zhuǎn)速nn=60000v/(d)=60000*0.45/(3.14*7.8)=1102.4 r/ min工步2：擴(kuò)孔a. 確定背吃刀量因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為0.16mm。一次工作行程擴(kuò)完，所以選擇背吃刀量a=0.16mm。b. 確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-67，HT150 硬度為170HBS選擇進(jìn)給量f 為0.8mm/rc. 確定切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s2確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速nn=60000v/(d)=60000*0.

31、45/(3.14*7.96)=1080.24 r/ min工步3：精餃孔；a. 確定背吃刀量因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為0.04mm。一次工作行程擴(kuò)完，所以選擇背吃刀量a=0.04mm。b. 確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-64，HT150 硬度為170HBS選擇進(jìn)給量f 為0.5mm/rc. 確定切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s2確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。3確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=60000v/(d)=60000*0.45/(3.14*8)=1074.84 r/

32、 min4.22孔夾具設(shè)計(jì)4.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆22的孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。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)考慮如何提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：上下端面進(jìn)展了粗、精銑加工，上下圓弧面進(jìn)展了加工。因此，定位、夾緊方案為：即一面、心軸和銷定位，夾緊方式選用螺母開口墊圈在心軸上夾緊。圖中對(duì)孔的的加工有位置公差要求，所以我們選擇底平面、孔和銷為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模模具，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和孔定位限制5個(gè)自由度，用削限制一個(gè)自由度，保證了6 個(gè)自由度都得到限制。利用分度盤轉(zhuǎn)到，可以加工出3 個(gè)

33、空。4.3 鉆削力及夾緊力的計(jì)算鉆該孔時(shí)選用：臺(tái)式鉆床Z4006A，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)5查表127可得：鉆削力公式：Ff=210Df0.8 Kp式中D=7.8mm ，f=0.2mm/r查表1 2 8得：Kp=(HB/190) 0.6其中：HB=229 則Kp=1.118即：Ff=3942.4N)實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表1212得：Wk=FK/(1+2)有：1 = 0.7,2= 0.16平安系數(shù)K 可按下式計(jì)算有：K =K0K1K2K3K4K5K6式中：K0K6為各種因素的平安系數(shù)，見參考文獻(xiàn)5表121 可得：K =1.21.01.01.01.31.01.0= 1.56所以Wa=

34、K*F=880.7*1.56=1373.892(N)由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具構(gòu)造簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取K =1.56，1 = 0.7，2 = 0.16查參考文獻(xiàn)51226 可知壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：W0=QL/tg +tg(+ )式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得：rz其中：L=32mm Q = 80(N )螺旋夾緊力：W0 =4952.32(N)由上述計(jì)算易得： Wo Wk因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。4.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為1.6。由參考文獻(xiàn)5可得：(1)圓柱位銷的定位誤差：由于

35、是孔的誤差引起取=0.03mm(2)夾緊誤差：j.j=(yma*-ymin)cos其中接觸變形位移值：y=(kRazRaz+kHB/HB+c1)(Nz/19.62l)n查5表1215 有kRaz=0.004, kHB=0.0016, c1=0.412, n=0.7 。j.j=ycos=0.0028mm(3)磨損造成的加工誤差：j.M通常不超過0.005mm(4)夾具相對(duì)刀具位置誤差：D.A取0.01mm(5)分度誤差1. 直線分度誤差查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)知Smin=S-(+*1+*2+e Sma*=S+(+*1+*2+e所以F=2(+*1+*2+e2.回轉(zhuǎn)分度誤差查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)知a=4artcg(f

36、/4+2*3)/4R誤差總和：0.070mm 滿足要求。4.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以端面、一孔、一銷為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位，采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件，該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。擰緊開口墊圈旁的螺母，可以使工件與分度機(jī)構(gòu)貼緊，擰緊另一個(gè)螺母整個(gè)裝配體就夾緊了，這樣就可以開動(dòng)機(jī)床進(jìn)展第一個(gè)孔的加工，先鉆孔然后換刀具進(jìn)展鉸孔，這樣一個(gè)孔就加工好了，旋轉(zhuǎn)螺套，使分度盤與加具體之間有空隙，這樣拔出對(duì)位銷就可以旋轉(zhuǎn)分度盤，旋轉(zhuǎn)到下一個(gè)孔，松開對(duì)位銷反轉(zhuǎn)螺套直到不能再轉(zhuǎn)，這樣就可以進(jìn)展加工第二個(gè)孔，用同樣的方法加工第三個(gè)孔，加工完后，松開開口墊圈旁的螺

37、母，開口墊圈取下，換上下一個(gè)工件，如此往復(fù)進(jìn)展。此次設(shè)計(jì)是對(duì)扇形板零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鑄造，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對(duì)于加工8孔工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，方便且能滿足要求。4.8孔夾具設(shè)計(jì)4.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆圓周面上3 個(gè)8 的孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。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)考慮如何提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：上下端

38、面進(jìn)展了粗、精銑加工，孔進(jìn)展了粗、半精、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案為：即一面、心軸和銷定位，夾緊方式選用螺母開口墊圈在心軸上夾緊。圖中對(duì)孔的的加工有位置公差要求，所以我們選擇底平面、孔和銷為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模模具，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和孔定位限制5個(gè)自由度，用削限制一個(gè)自由度，保證了6 個(gè)自由度都得到限制。利用分度盤轉(zhuǎn)到，可以加工出3 個(gè)空。4.3 鉆削力及夾緊力的計(jì)算鉆該孔時(shí)選用：臺(tái)式鉆床Z4006A，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)5查表127可得：鉆削力公式：Ff=210Df0.8 Kp式中D=7.8mm ，f=0.2mm/r查表1 2 8得：Kp=(HB/190) 0.

39、6其中：HB=229 則Kp=1.118即：Ff=3942.4N)實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表1212得：Wk=FK/(1+2)有：1 = 0.7,2= 0.16平安系數(shù)K 可按下式計(jì)算有：K =K0K1K2K3K4K5K6式中：K0K6為各種因素的平安系數(shù)，見參考文獻(xiàn)5表121 可得：K =1.21.01.01.01.31.01.0= 1.56所以Wa=K*F=880.7*1.56=1373.892(N)由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具構(gòu)造簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取K =1.56，1 = 0.7，2 = 0.16查參考文獻(xiàn)51226 可知壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的

40、夾緊力按以下公式計(jì)算：W0=QL/tg +tg(+ )式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得：rz其中：L=32mm Q = 80(N )螺旋夾緊力：W0 =4952.32(N)由上述計(jì)算易得： Wo Wk因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。4.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為1.6。由參考文獻(xiàn)5可得：(1)圓柱位銷的定位誤差：由于是孔的誤差引起取=0.03mm(2)夾緊誤差：j.j=(yma*-ymin)cos其中接觸變形位移值：y=(kRazRaz+kHB/HB+c1)(Nz/19.62l)n查5表1215 有kRaz=0.004, kHB=0.0016, c1=

41、0.412, n=0.7 。j.j=ycos=0.0028mm(3)磨損造成的加工誤差：j.M通常不超過0.005mm(4)夾具相對(duì)刀具位置誤差：D.A取0.01mm(5)分度誤差1. 直線分度誤差查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)知Smin=S-(+*1+*2+e Sma*=S+(+*1+*2+e所以F=2(+*1+*2+e2.回轉(zhuǎn)分度誤差查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)知a=4artcg(f/4+2*3)/4R誤差總和：0.070mm 滿足要求。4.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以端面、一孔、一銷為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位，采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件，該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。擰緊開口

42、墊圈旁的螺母，可以使工件與分度機(jī)構(gòu)貼緊，擰緊另一個(gè)螺母整個(gè)裝配體就夾緊了，這樣就可以開動(dòng)機(jī)床進(jìn)展第一個(gè)孔的加工，先鉆孔然后換刀具進(jìn)展鉸孔，這樣一個(gè)孔就加工好了，旋轉(zhuǎn)螺套，使分度盤與加具體之間有空隙，這樣拔出對(duì)位銷就可以旋轉(zhuǎn)分度盤，旋轉(zhuǎn)到下一個(gè)孔，松開對(duì)位銷反轉(zhuǎn)螺套直到不能再轉(zhuǎn)，這樣就可以進(jìn)展加工第二個(gè)孔，用同樣的方法加工第三個(gè)孔，加工完后，松開開口墊圈旁的螺母，開口墊圈取下，換上下一個(gè)工件，如此往復(fù)進(jìn)展。此次設(shè)計(jì)是對(duì)扇形板零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鑄造，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對(duì)于加工8孔工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，方便且能滿足要求。5 參考文獻(xiàn)1 呂明，機(jī)械制造技術(shù)根底，理工大學(xué)，2010.2 柯建宏，機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)，華中科技大學(xué)，2008.9王伯平，互換性與技術(shù)測(cè)量，機(jī)械工業(yè)，2012. z.