K059-軸承座工藝規(guī)程及鉆Φ4孔夾具設計【版本2】,版本2,K059,軸承,工藝,規(guī)程,夾具,設計,版本 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 7 鉆 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式車床 CA6140 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 車Φ30mm孔 內(nèi)孔車刀，游標卡尺 750 94 0.8 2 1 0.966 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底面 X51 端銑刀 4 銑 銑高15mm臺階面,銑82mm，38mm，42mm的兩側面 X51 高速鋼圓柱銑刀 5 鉆 鉆2-Φ9孔锪孔2-Φ13 Z525 麻花鉆，擴孔鉆鉸刀 6 車 車Φ30mm孔， CA6140 內(nèi)孔車刀 7 刨 刨2x1的槽 BH6070 專用刨刀 8 鉆 鉆Φ6孔 Z525 麻花鉆， 9 鉆 鉆Φ4孔 Z525 麻花鉆 10 鉆 鉆擴2-Φ8孔 Z525 麻花鉆擴孔鉆 11 去除毛刺 去除毛刺 12 檢驗入庫 檢驗入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 畢業(yè)設計說明書 課題名稱： 軸承座工藝規(guī)程及夾具設計 學生姓名 學 號 所在學院 專 業(yè) 班 級 指導教師 起訖時間：　2019 年 月 日～ 2019 年 月 軸承座工藝規(guī)程及夾具設計 摘 要 本次設計的題目是軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設計，主要內(nèi)容包括軸承座零件的工藝規(guī)程設計和夾具設計兩大部分，主要是針對零件進行工藝分析和毛坯的確定，繪制零件圖和毛坯圖，制定出機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡，然后對軸承座零件設計出其中一個工序的夾具裝配圖和夾具體零件圖，分析夾緊力和切削力的計算和定位誤差的分析，總結夾具簡單操作說明。 關鍵詞：軸承座，工藝，工序，夾具，夾緊力，定位。 ABSTRCT The topic of this design is the base part of the process tooling/fixture design, mainly includes the base parts of process planning design and fixture design of two parts, mainly for process analysis and determination of the blank parts, drawing parts drawing and blank drawing, to develop a machining process and machining process, and then on the base parts to design one of the clamp assembly drawing for the process and specific detail drawing, analysis of clamping force and cutting force calculation and analysis of fixing error, summarizes the fixture simple instructions. Keywords: Base, technology, process, fixture, clamping force and location. 目 錄 序 言 1 第一章 零件的分析 3 1.1零件的作用 3 1.2 零件的工藝分析 3 第二章 工藝規(guī)程設計 5 2.1確定毛坯的制造形式 5 2.2基面的選擇 5 2.3制定工藝路線 7 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 2.5確定切削用量及基本工時 10 2.5.1銑下端面 10 2.5.2銑高15mm臺階面 10 2.5.3鉆2-Φ9孔锪孔Φ13 11 2.5.4車Φ30孔 13 2.5.5鉆Φ6孔 14 2.5.6鉆Φ4孔 14 2.5.7鉆2-Φ8孔 15 第三章 夾具設計 17 3.1問題的提出 17 3.2定位基準的選擇 17 3.3切削力及夾緊力計算 18 3.4定位誤差分析 19 3.5夾具的簡要操作說明 20 總 結 21 致 謝 23 參 考 文 獻 24 序 言 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。因此，機械加工工藝規(guī)程在機械加工中起著重要的作用，主要包括以下的幾個方面：（1） 工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的主要技術文件，機械加工車間生產(chǎn)的計劃、調度，工人的操作，零件的加工質量檢驗，加工成本的核算，都是以工藝規(guī)程為依據(jù)的。處理生產(chǎn)中的問題，也常以工藝規(guī)程作為共同依據(jù)。如處理質量事故，應按工藝規(guī)程來確定各有關單位、人員的責任。 （2） 工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù) 　　車間要生產(chǎn)新零件時，首先要制訂該零件的機械加工工藝規(guī)程，再根據(jù)工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備。如：新零件加工工藝中的關鍵工序的分析研究；準備所需的刀、夾、量具（外購或自行制造）；原材料及毛坯的采購或制造；新設備的購置或舊設備改裝等，均必須根據(jù)工藝來進行。（3） 工藝規(guī)程是新建機械制造廠（車間）的基本技術文件 。新建（改.擴建）批量或大批量機械加工車間（工段）時，應根據(jù)工藝規(guī)程確定所需機床的種類和數(shù)量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積大小、動力和吊裝設備配置以及所需工人的工種、技術等級、數(shù)量等。 此外，先進的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進制造技術的作用。典型工藝規(guī)程可以縮短工廠摸索和試制的過程。因此，工藝規(guī)程的制訂是對于工廠的生產(chǎn)和發(fā)展起到非常重要的作用，是工廠的基本技術文件。 夾具是機械加工不可缺少部件，機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。 一、高精機床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對夾具制造精度要求更高高精度夾具定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。機床夾具精度已提高到微米級，世界知名夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，適應不同行業(yè)需求和經(jīng)濟性，夾具有不同型號，以及不同檔次精度標準供選擇。 二、高效提高機床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來越多。減少工件安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。縮短機床上安裝與調整夾具時間。 三、模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化基礎。利用模塊化設計系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)各種先進夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具切削過程，既能為用戶提供正確、合理夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。 四、通用、經(jīng)濟夾具通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。 軸承座的加工工藝規(guī)程及其夾具設計能夠進一步加強對我們專業(yè)知識能力與綜合素質的培養(yǎng)，尤其是綜合設計能力、創(chuàng)新能力、工程實踐能力的培養(yǎng)與提高，同時也能夠使我們在計算機應用、文獻查閱等方面的技能得以提高，使我們對生產(chǎn)規(guī)程及工裝的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎。 第一章 零件的分析 1.1零件的作用 軸承座的作用是通過軸承與軸連接的，用來保證軸的旋轉精度。 零件圖如下 1.2 零件的工藝分析 工藝分析的目的，一是審查零件的結構形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過工藝分析，對零件的工藝要求有進一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。 該零件為大量生產(chǎn)的小型零件，在生產(chǎn)時要注意零件的： 1 ．便于裝夾 零件的結構應便于加工時的定位和夾緊，裝夾次數(shù)要少。 2 ．便于加工 零件的結構應盡量采用標準化數(shù)值，以便使用標準化刀具和量具。同時還注意退刀和進刀，易于保證加工精度要求，減少加工面積及難加工表面等。 軸承座有2組加工面他們有位置度要求。 這2組加工面的分別為 1，以底面為基準的加工面，這組加工面包括，底面和端面，和2-Φ9孔 2：一個是以2-Φ9孔為基準的加工面，這個主要是軸承座的內(nèi)圓和2-Φ8孔，Φ6孔。 第二章 工藝規(guī)程設計 2.1確定毛坯的制造形式 確定毛坯包括選擇毛坯類型及其制造方法。毛坯類型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。確定毛坯時要考慮下列因素： 1）零件的材料及其力學性能。當零件的材料選定后，毛坯的類型就大致確定了。例如，材料是鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學性能要求高時，可選鍛件；當力學性能要求較低時，可選型材或鑄鋼。 2）零件的形狀和尺寸。形狀復雜的毛坯，常用鑄造方法。薄壁零件，不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進的鑄造方法。 3）生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)應選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償。如鑄件應采用金屬模機器造型或精密鑄造；鍛件應采用模鍛、冷軋和冷拉型材等。單件小批生產(chǎn)則應采用木模手工造型或自由鍛。 4）生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結合具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造的實際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時，應積極組織地區(qū)專業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應毛坯。 5）充分考慮利用新工藝、新技術和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工藝、新技術和新材料的發(fā)展很快。例如，精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機械中的應用日益增加。應用這些方法后，可大大減少機械加工量，有時甚至可不再進行機械加工，其經(jīng)濟效果非常顯著。 零件材料為HT200，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。 2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取底面作為為定位粗基準。 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以φ30和底端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 2.3制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底面 4 銑 銑高15mm臺階面 5 鉆 鉆2-Φ9孔锪孔2-Φ13 6 車 車Φ30mm孔， 7 刨 刨2x1的槽 8 鉆 鉆Φ6孔 9 鉆 鉆Φ4孔 10 鉆 鉆擴2-Φ8孔 11 去除毛刺 去除毛刺 12 檢驗入庫 檢驗入庫 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底面 4 銑 銑高15mm臺階面 5 車 車Φ30mm孔， 6 刨 刨2x1的槽 7 鉆 鉆2-Φ9孔锪孔2-Φ13 8 鉆 鉆Φ6孔 9 鉆 鉆Φ4孔 10 鉆 鉆擴2-Φ8孔 11 去除毛刺 去除毛刺 12 檢驗入庫 檢驗入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一在加工完底面后，以底面為定位基準加工2-Φ9孔，然后在以已經(jīng)加工好的2-Φ9孔為定位基準，加工其他表面，這樣能很好地保證加工精度，提高生產(chǎn)效率，綜合考慮我們選擇方案一 具體的工藝路線如下 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底面 4 銑 銑高15mm臺階面 5 鉆 鉆2-Φ9孔锪孔2-Φ13 6 車 車Φ30mm孔， 7 刨 刨2x1的槽 8 鉆 鉆Φ6孔 9 鉆 鉆Φ4孔 10 鉆 鉆擴2-Φ8孔 11 去除毛刺 去除毛刺 12 檢驗入庫 檢驗入庫 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 軸承座零件材料為HT200 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。 1、 軸承座的底面和端面 因軸承座的底和端面的精度要求都不是很高，其加工余量為2.5mm。 2、軸承座的孔 毛坯為空心，鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為單邊余量為2.5 1、 端面 采用2次走刀完表面加工，表面粗糙度為3.2參考文獻，其余量為Z=2.5mm 毛坯圖如下 2.5確定切削用量及基本工時 2.5.1銑下端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 2.5.2銑高15mm臺階面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 2.5.3鉆2-Φ9孔锪孔Φ13 工步1：鉆Φ9mm孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 1194r/min 與1194r/min相近的機床轉速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==0.355min 工步2：锪孔 Φ13mm孔 根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為 　　　 式中的、——加工實心孔進的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =42.25m/min (《切削手冊》)表2.13 　　　　　　　　 1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉速　　 ns== 271.8r/min 與271.8r/min相近的機床轉速為275r/min。現(xiàn)選取=275r/min。 所以實際切削速度 == 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=4mm; =6mm; =0mm; t= ==0.072(min) 2.5.4車Φ30孔 1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速　 ns== 753r/min 與753r/min相近的機床轉速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，　　　　　　　　　 t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min) 2.5.5鉆Φ6孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=12~20m/min. 取V=15m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 796r/min 與796r/min相近的機床轉速為800r/min?，F(xiàn)選取=800r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.24(min) 2.5.6鉆Φ4孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=12~20m/min. 取V=15m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 682r/min 與382r/min相近的機床轉速為700r/min。現(xiàn)選取=700r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.0234(min) 2.5.7鉆2-Φ8孔 工步1：鉆Φ12孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ8 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=12~20m/min. 取V=15m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 597r/min 與597r/min相近的機床轉速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.217(min) 第三章 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配工序的鉆Φ4孔的鉆床夾具。 3.1鉆床的概述 鉆床是用途廣泛的孔加工機床.其主要加工方法是用鉆頭在實心材料上鉆孔,主要用來 加工外形復雜,沒有對稱回轉軸線的孔、 一般直徑不大,精度不太高的子L,如連桿、蓋板 箱體，機架等零件上的單孔和孔系.也可以通過鉆孔，擴孔，鉸孔的工藝手段加工精度要求 較高的孔，利用夾具還可加工要求一定相互位置精度的孔系，另外鉆床還可進行攻螺紋 锪孔和锪端面等工作，鉆床在加工時，工件一般不動,刀具則面作旋轉主運動. 一面作軸 向進給運動.鉆床的加工方法及其所需運動如圖8-1所示 a)鉆孔(b）擴孔(c)鉸孔 (d)攻螺紋(e)锪埋頭孔f锪埋頭孔 (g）锪端面 鉆床的主要類型有臺式鉆床丶立式鉆床丶搖臂鉆床丶銑鉆床和中心孔鉆床等。鉆床的主參數(shù)一般為最大鉆孔直徑 鉆床夾具,一般習慣上稱為鉆模。?它是在鉆床上進行孔的鉆、擴?鉸、锪、攻螺紋的機床夾具.使用鉆模加工時,是借助于鉆套確定刀具的位置和引導刀具的進給方向.?被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度來保證。?而孔的坐標位置精度,則由鉆套在夾具上的位置精度來確定,并能防止刀具在加工過程中發(fā)生傾斜。因此，在結構上都設置安裝鉆套的鉆模板，有固定式，分度式、?蓋板式、翻轉式和滑柱式等主要類型。 3.2問題的提出 本夾具主要用于鉆Φ4孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 3.3定位基準的選擇 基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 （1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。 （3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 （4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 本道工序加工Φ4孔，精度不高，因此我們采用已加工好的Φ30孔及端面定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，壓板的壓緊力即可以滿足要求。 3.4定位方案的設計 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結構、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用等因素”。 1. 工件及平面定位 （1） “主要支承” 主要支撐也就是在零件加工中起定位的作用，也能限制自由度 1） “固定支承 2） “可調支承” 3） “自位支承” （2） 輔助支承 主要用來提高零件安裝的穩(wěn)定性 1）“螺旋式輔助支承” 2）“自位式輔助支承” 3）“推引式輔助支承” 4）“液壓鎖緊的輔助支承” 2. 工件以圓柱空定位 （1）圓柱銷 （2）圓錐銷 （3）圓柱心軸 3、 工件以外圓柱面定位 （1）在V形塊中定位 （2）在圓孔中定位 （3）在半圓孔和圓錐孔中定位 根據(jù)上述表述，我們是在圓孔中定位，采用心軸作為定位元件。 3.5夾緊方案的設計 在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動，以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。 3.5.1典型夾緊結構 1. 斜楔夾緊結構 2. 螺旋夾緊結構 （1）單個螺旋夾緊結構 （2）螺旋壓板夾緊結構 （3）偏心夾緊機構 3.5.2定心夾緊機構 當加工尺寸的工序基準是中心要素（軸線、中心平面等）撕，為使基準重合以減少定位誤差，可以采用定位夾緊機構，所以，定心夾緊機構主要用于要求準確定心或對中的場合。定心夾緊機構可分為以下幾種： （1）螺旋式定心夾緊機構 （2）杠桿式定心夾緊機構 （3）楔式定心夾緊機構 （4）彈簧筒夾式定心夾緊機構 （5）膜片卡盤定心夾緊機構 （6）波紋套定心夾緊機構 （7）液性塑料定心夾緊機構 根據(jù)本次夾具定位方式，采用的心軸定位，心軸一般都是配合開口墊圈，螺母夾緊工件，因此采用單個螺旋夾緊結構夾緊工件。 3.6切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.7鉆模板的選擇 鉆床夾具簡稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。其主要類型有以下幾種。 （1）固定式鉆模 在使用中，這類鉆模在機床上的位置固定不動，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。 固定鉆模的結構如下 （2）回轉式鉆模 這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個繞軸線分布的軸向或徑向孔系。 回轉鉆模也就是帶分度機構的鉆模，經(jīng)典的機構如下 翻轉式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8~f10mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結構較簡單，加工鉆模一般手工進行翻轉，所以夾具及工件應小于10 kg為宜。翻轉鉆模板的經(jīng)典結構如下 蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結構簡單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費時，故此鉆模的質量一般不宜超過10 kg。 蓋板鉆模板的借構如下 滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調夾具。這種鉆模有結構簡單、操作方便、動作迅速、制造周期短的優(yōu)點，生產(chǎn)中應用較廣。 滑柱鉆模板的結構如下 鉸鏈式鉆模 鉸鏈鉆模板是用鉸鏈把鉆模板和夾具體連接起來，如圖，使模板可以繞鉸銷旋轉提高工件安裝的敞開性，以利于工件在本工位上孔的多工序加工如鉆孔，攻絲，锪平面。 鉸鏈鉆模板的經(jīng)典借構如下 綜上所述我們選擇固定鉆模板比較合適， 因為我們采用側面和底面定位，使用固定鉆模板就可以滿足要求，因此我們采用固定鉆模板。固定鉆模板靠2個內(nèi)六角螺釘壓緊在夾具體上，實現(xiàn)對固定鉆模板的定位。 3.8鉆套的設計 鉆床的導向部分就是鉆套 鉆套根據(jù)加工的孔的情況不同，又分為以下幾種鉆套 固定鉆套(JB/T 8045.1-1999) 可換鉆套(JB/T 8045.2-1999) 快換鉆套(JB/T 8045.3-1999) 特殊鉆套 特殊鉆套又分為好幾個類型根據(jù)孔的距離不同，因為我們加工的孔不夠特殊，因此特殊鉆套就不在介紹。 鉆套的尺寸公差及材料 在選用標準結構的鉆套時,鉆套導引孔的尺寸與公差帶須由設計者決定 可按下述原則來確定導引孔的尺寸與公差帶 其余結構尺寸 ①鉆套導引孔直徑的基本尺寸 ②因為由鉆套導引的刀具,應等于所導引刀具的最大極限尺寸都已標準化和規(guī)格化,都是鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等定尺寸的刀具,所以鉆套導引孔與刀具的配合. ③鉆套導引孔與刀具之間,應按基軸制來選定，應保證有一定的配合間隙,?以防止兩者發(fā)生卡住或咬死，一般根據(jù)所導引的刀具和加工精度要求來選取導引孔的公差選用97,精鉸時選用96，鉆孔和擴大時選用F7 ④當采用標準鉸刀鉸H7或H9孔時,則可不必按刀具最大尺寸來計算。直接按孔的基本尺寸,分別選用F7或E7, 作為導引孔的基本尺寸與公差。 ⑤由于標準鉆頭的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，基本尺寸取公差帶為F7即可，故鉆頭的導引孔就只須按孔的 ⑥如果鉆套導引的不是刀具的切削部分,而是刀具的導柱部分°這時也可按基孔制的相應配合選取為: H7/f74H7/96，H6/95 下面一一介紹下上面3種的標準的鉆套及其使用地方 固定鉆套(JB/T 8045.1-1999) 固定鉆套分為帶肩鉆套和不帶肩的 具體結構如下圖 固定鉆套的特點如下 鉆套直接壓入鉆模板或夾具體上，其外圓與鉆模板采用H7/n6或H7/r6配合。磨損后不易更換。適用于中、小批生產(chǎn)的鉆模上或用來加工孔距甚小以及孔距精度要求較高的孔。為了防止切屑進入鉆套孔內(nèi)，鉆套的上、下端應稍突出鉆模板為宜，一般不能低于鉆模板。 因為我們是批量生產(chǎn)，因此在此場合固定鉆套不使用 可換鉆套(JB/T 8045.2-1999) 可換鉆套的結構如下圖 可換鉆套的使用特點如下 鉆套1裝在襯套2中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板3中。鉆套由螺釘4固定。以防止它轉動。鉆套與襯套間采用F7/m6或F7/k6配合，以便于鉆套磨損后迅速更換。 適于大批量生產(chǎn) 快換鉆套(JB/T 8045.3-1999) 快換鉆套的結構如下圖 當要取出鉆套時，只要將鉆套朝逆時針方向轉動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊平面，即可取出鉆套。適用于同一個孔需經(jīng)多種工步加工的工序 綜上所述我們采用快換鉆套，選擇直徑為4mm的快換鉆套。 3.8定位誤差分析 用調整法加工一批工件時，工件在定位過程中，由于工件的定位基準與工序基準不重合，以及工件的定位基準面與夾具定位元件的定位表面存在制造誤差，都會引起工件的工序基準偏離理想位置，而使工序尺寸產(chǎn)生加工誤差，稱為定位誤差，常用表示。其數(shù)值大小為工件的工序基準沿工序尺寸方向上發(fā)生的最大偏移量。它由定位基準與工序基準不重合誤差和定位副制造不準確引起工序基準的位移誤差兩部分組成，其大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)之和，即 當工序基準位置與多個定位基準有關時，以上兩個誤差方向和工序尺寸方向便可能不一致，定位誤差的計算則比較復雜，需要具體情況具體分析。一般按最不利的情況找出定位時一批工件中工序基準的兩個極端位置，然后把工序基準的最大變動量折算到工序尺寸方向上，即可得到定位誤差。 使用夾具安裝工件時，應盡量減少定位誤差，在保證該工序加工要求的前提下，留給其他工藝系統(tǒng)誤差的比例大一些，以便能較好地控制加工誤差。根據(jù)加工誤差計算不等式，定位誤差應不超過零件公差的1/5-1/3。 定位心軸垂直放置：=0.019+0.007+0.002=0.028 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——心軸外圓直徑公差（mm）。 3.9夾具設計及操作的簡要說明 使用心軸定位，開口墊圈的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。 總 結 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，來完成本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關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、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 [1]　胡家秀．機械設計基礎［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2001.5． [2]　胡家秀．簡明機械設計手冊［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，1999.10． [3]　孫學強．機械加工技術［Ｍ］．北京： 機械工業(yè)出版社，2005.7． [4]　荊長生．機械制造工藝學［Ｍ］．西北工業(yè)大學出版社，1997．4． [5]　梁德本，葉玉駒．機械制圖手冊［Ｍ］．北京： 機械工業(yè)出版社，1997.8． [6]　艾興，肖詩綱．切削用量手冊［Ｍ］．北京： 機械工業(yè)出版社，1985.1． [7]　孟少農(nóng)．機械加工工藝設計手冊（Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，1991． [8]　鄒青．機械制造技術基礎課程設計指導教程［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2004． [9]　鄭建中．機器測繪技術［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2001.6． [10金屬機械加工工藝人員手冊［M］．上海：上海科學技術出版社，1987． 第 34 頁 共 38 頁