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摘要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 齒輪軸承座的加工工藝規(guī)程和鏜齒輪軸承座粗鏜、半精鏜、精鏜Φ52的工裝夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。 關(guān)鍵詞：切削用量 夾緊 定位 誤差。 Abstract This design involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement, and other aspects of knowledge. The gear bearing manufacturing process and boring gear bearing rough boring half fineboring fine boring Phi 52 fixture design including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later. Key words: cutting the amount of clamping and positioning error. 摘要 I 序 言 1 第1章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1 確定毛坯的制造形式 3 2.2 基面的選擇 3 2.2.1 粗基準的選擇原則 3 2.2.2 精基準選擇的原則 3 2.3 制訂工藝路線 4 2.4 加工余量的確定 5 2.5 機械工序尺寸及毛皮尺寸的確定、切削用量及基本工時的確立 7 第3章 鏜床夾具設(shè)計 26 3.1 問題的提出 26 3.2定位基準的選擇 26 3.3 定位誤差的分析與計算 26 3.3.1 定位誤差的分析 26 3.3.2 定位誤差計算 27 3.4夾緊力的確定 27 總 結(jié) 29 參考文獻 30 II 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。 齒輪軸承座的加工工藝規(guī)程和鏜齒輪軸承座粗鏜、半精鏜、精鏜Φ52工裝夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行畢業(yè)設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本設(shè)計選用齒輪軸承座來進行工藝編制與夾具設(shè)計，以說明書、繪圖為主，設(shè)計手冊與國家標準為附來進行詳細說明。 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 齒輪軸承座零件一般都是用鑄鐵、鋼等材料鑄造而成。? 有軸承的地方就要有支撐點，軸承的內(nèi)支撐點是軸,外支撐就是常說的軸承座。由于一個軸承可以選用不同的軸承座，而一個軸承座同時又可以選用不同類型的軸承，因此,帶來軸承座的品種很多。軸承座快易優(yōu)有收錄，許多國外大的軸承公司也都有自己的軸承座型錄。但是同樣的軸承座型號在不同的公司樣本里的標記也不完全相同。對于標準軸承座不同的應(yīng)用場合，可選擇不同材料的軸承座如:灰口鑄鐵鐵、球墨鑄鐵和鑄鋼、不銹鋼、塑料的特殊軸承座。料。 1.2 零件的工藝分析 齒輪軸承座共有六處加工表面、兩處螺紋、三處孔及一處槽 ，其間有一定位置要求。分述如下： 1、齒輪軸承座Φ87底面、Φ80底面 2、齒輪軸承座Φ87頂面、Φ80頂面、寬70臺階 3、齒輪軸承座寬25槽、寬13.5槽 4、齒輪軸承座Φ52孔 5、齒輪軸承座Φ80孔 6、齒輪軸承座Φ87底面上的3-M6螺紋 7、齒輪軸承座Φ87頂面上的3-M6螺紋 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學(xué)成分或金相組織進一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應(yīng)用最多，約占全部鑄件產(chǎn)量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 2.2.1 粗基準的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 由以上及零件知，選用工件中心線作為定位粗基準。 2.2.2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： 用設(shè)計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差。 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復(fù)加工的原則。 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準。 2.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 表3.1 工藝路線 工序號 工序內(nèi)容 工序01 金屬型澆注 工序02 時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03 粗銑、半精銑Φ87底面；粗銑、半精銑Φ80底面 工序04 粗銑、半精銑Φ87頂面；粗銑、半精銑Φ80頂面；粗銑、半精銑臺階 工序05 銑寬25槽；銑寬13.5槽 工序06 粗鏜、半精鏜、半精Φ80孔；倒角1×45° 工序07 粗鏜、半精鏜、半精Φ52孔；倒角1×45° 工序08 鉆、攻Φ87底面3-M6螺紋 工序09 鉆、攻Φ87頂面3-M6螺紋 工序10 去毛刺 工序11 檢驗至圖紙要求 工序12 包裝并入庫 2.4 加工余量的確定 由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.3-1知，生產(chǎn)類型屬于大批大量生產(chǎn)，精度等級CT8級，加工余量等級F。 1、 Φ87底面的加工余量 Φ87底面長100mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=3.0mm。表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（即粗銑、半精銑）可滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=2.5 半精銑 單邊余量Z=0.5 2、 Φ80底面的加工余量 Φ80底面長80mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=3.0mm。表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（即粗銑、半精銑）可滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=2.5 半精銑 單邊余量Z=0.5 3、 Φ87頂面的加工余量 Φ87頂面長49mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=3.0mm。表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（即粗銑、半精銑）可滿足其精度要求 粗銑 單邊余量Z=2.5 半精銑 單邊余量Z=0.5 4、 Φ80頂面的加工余量 Φ87頂面長49mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=3.0mm。表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（即粗銑、半精銑）可滿足其精度要求 粗銑 單邊余量Z=2.5 半精銑 單邊余量Z=0.5 5、 臺階的加工余量 臺階長140mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=3.0mm。表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（即粗銑、半精銑）可滿足其精度要求 粗銑 單邊余量Z=2.5 半精銑 單邊余量Z=0.5 6、 臺階的加工余量 臺階長140mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=3.0mm。表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（即粗銑、半精銑）可滿足其精度要求 粗銑 單邊余量Z=2.5 半精銑 單邊余量Z=0.5 7、 Φ80的加工余量 Φ80孔直徑80mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.5mm。表面粗糙度Ra1.6，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（即粗銑、半精銑）可滿足其精度要求 粗鏜 單邊余量Z=2.0 半精鏜 單邊余量Z=0.4 精鏜 單邊余量Z=0.1 8、 Φ52的加工余量 Φ52孔直徑52mm，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.5mm。表面粗糙度Ra1.6，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削（即粗銑、半精銑）可滿足其精度要求 粗鏜 單邊余量Z=2.0 半精鏜 單邊余量Z=0.4 精鏜 單邊余量Z=0.1 9、 寬25槽、寬13.5槽、兩面3-M6螺紋的加工余量 以上的加工表面，因尺寸不大，故采用實心鑄造，精度要求不高，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，加工滿足其精度要求。 2.5 機械工序尺寸及毛皮尺寸的確定、切削用量及基本工時的確立 工序01：金屬型澆注 工序02：時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：粗銑、半精銑Φ87底面；粗銑、半精銑Φ80底面 工步一：粗銑Φ87底面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取＝600 當＝600r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(50-)≈25.9mm 工步二：半精銑Φ87底面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取＝800 當＝800r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(50-)≈25.9mm 工步三：粗銑Φ80孔底面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選?。?00 當＝600r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(60-)≈27.4mm 工步四：半精銑Φ80孔底面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選?。?00 當＝800r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(50-)≈25.9mm 工序04：粗銑、半精銑Φ87頂面；粗銑、半精銑Φ80頂面；粗銑、半精銑臺階 工步一：粗銑Φ87頂面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選?。?00 當＝600r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(50-)≈25.9mm 工步二：半精銑Φ87頂面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取＝800 當＝800r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(50-)≈25.9mm 工步三：粗銑Φ80孔頂面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取＝600 當＝600r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(60-)≈27.4mm 工步四：半精銑Φ80孔頂面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選?。?00 當＝800r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(50-)≈25.9mm 工步五：粗銑臺階 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取＝600 當＝600r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(80-)≈41.8mm 工步六：半精銑臺階 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選?。?00 當＝800r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(80-)≈41.8mm 工序05：銑寬25槽；銑寬13.5槽 工步一：銑寬25槽 1. 選擇刀具 刀具選取立銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選?。?00 當＝600r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(25-)≈25.5mm 工步二：銑寬13.5槽 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選?。?00 當＝600r/min時 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取 3）計算工時 =0.5+(d-) =1~3 ——工作臺的水平進給量（mm/min） ——工作臺的垂直進給量（mm/min） ——銑削寬度（垂直于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） ——銑削深度（平行于銑刀軸線方向測量的切削層尺寸）（mm） d——銑刀直徑（mm） =0.5+(d-)=0.5+(13.5-)≈14mm 工序06：粗鏜、半精鏜、精鏜Φ80孔；倒角1×45° 工步一：粗鏜Φ75孔至Φ79 1．加工條件 加工要求：粗鏜Φ75孔至Φ79，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。 機床：選用T4163C坐標鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在一次鏜去全部余量，則=2.0 (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =120m/min f=0.1-1.0mm/r 則484r/min 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=0.35mm/r，n=500r/min。 （3）計算基本工時 切削工時： ，，則機動工時為 L=(20+2+3)mm=25mm 故有 =0.143min 工步二：半精鏜Φ79孔至Φ79.8 1．加工條件 加工要求：半精鏜Φ79孔至Φ79.8，單側(cè)加工余量Z=0.4mm。 機床：選用T4163C坐標鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=0.4mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.4 mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =150m/min f=0.1-1.0mm/r 則599r/min 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=0.2mm/r，n=600r/min。 （3）計算基本工時 切削工時： ，，則機動工時為 L=(20+0.4+3)mm=23.4mm 故有 =0.195min 工步三：精鏜Φ79.8孔至Φ80 1．加工條件 加工要求：精鏜Φ79.8孔至Φ80，單側(cè)加工余量Z=0.1mm。 機床：選用T4163C坐標鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=0.1mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.1 mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =200m/min f=0.1-1.0mm/r 則797r/min 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=0.1mm/r，n=800r/min。 （3）計算基本工時 切削工時： ，，則機動工時為 L=(20+0.1+3)mm=23.1mm 故有 =0.289min 工序四：倒角1×45° 工序07：粗鏜、半精鏜、精鏜Φ52孔；倒角1×45° 工步一：粗鏜Φ47孔至Φ51 1．加工條件 加工要求：粗鏜Φ47孔至Φ51，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。 機床：選用T4163C坐標鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在一次鏜去全部余量，則=2.0 (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =75m/min f=0.1-1.0mm/r 則469r/min 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=0.35mm/r，n=500r/min。 （3）計算基本工時 切削工時： ，，則機動工時為 L=(100+2+3)mm=105mm 故有 =0.600min 工步二：半精鏜Φ51孔至Φ51.8 1．加工條件 加工要求：半精鏜Φ51孔至Φ51.8，單側(cè)加工余量Z=0.4mm。 機床：選用T4163C坐標鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=0.4mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.4 mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得半精鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =100m/min f=0.1-1.0mm/r 則615r/min 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=0.2mm/r，n=600r/min。 （3）計算基本工時 切削工時： ，，則機動工時為 L=(100+0.4+3)mm=103.4mm 故有 =0.862min 工步三：精鏜Φ51.8孔至Φ52 1．加工條件 加工要求：精鏜Φ51.8孔至Φ52，單側(cè)加工余量Z=0.1mm。 機床：選用T4163C坐標鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=0.1mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.1 mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =130m/min f=0.1-1.0mm/r 則797r/min 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇f=0.1mm/r，n=800r/min。 （3）計算基本工時 切削工時： ，，則機動工時為 L=(100+0.1+3)mm=103.1mm 故有 =1.289min 工序四：倒角1×45° 工序08：鉆、攻底面3-M6螺紋 工步一：鉆底面3-M6螺紋底孔Φ5.1 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 624r/min 按機床選取n=600r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：攻3-M6螺紋 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 398r/min 按機床選取n=400r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序09：鉆、攻頂面3-M6螺紋 工步一：鉆頂面3-M6螺紋底孔Φ5.1 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 624r/min 按機床選取n=600r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：攻3-M6螺紋 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 398r/min 按機床選取n=400r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序10：去毛刺 工序11：檢驗至圖紙要求 工序12：包裝并入庫 第3章 鏜床夾具設(shè)計 對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，亦可部分采用通用夾具。本加工工藝規(guī)程中，所用夾具均為專用夾具，需專門設(shè)計、制造，這里對齒輪軸承座的加工工藝規(guī)程和鏜齒輪軸承座粗鏜、半精鏜、精鏜Φ52工裝夾具設(shè)計進行分析。 3.1 問題的提出 本夾具主要用于鏜孔，精度要求是Ra1.6，因此本道工序加工精度要求較高，為此，即考慮如何提高生產(chǎn)效率上，也要考慮精度。 3.2定位基準的選擇 選擇Φ80孔及Φ80孔底面和工作一側(cè)來定位，其中，Φ80孔底面和為Φ80孔底面第一定位基準，與特制定位銷和襯套相配合限制三個自由度，其中一個Φ80孔為第二定位基準，與特制定位銷外圓相配合限制兩個自由度，工件一側(cè)為第三定位基準，與支承釘相配合限制一個自由度，屬于完全定位。 3.3 定位誤差的分析與計算 3.3.1 定位誤差的分析 1.基準不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機床上的安裝誤差，即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。 3.3.2 定位誤差計算 定位元件為一面、一心軸、一擋銷，誤差分析如下： 1、定位誤差： 式中：T——工件定位孔的孔徑公差 T——定心心軸的軸徑公差 ——工件定位孔與定位心軸的最小配合間隙 2、夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響較小，取=0 3、磨損造成的加工誤差：通過不超過0.005mm, 誤差總合：+=0.108mm<0.3mm 從上分析，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.4夾緊力的確定 （1）切屑力計算 查表1-2-3 圓周力： 徑向力： 軸向力： 其中： 查《機床夾具手冊》表1-2-4， 表1-2-5 表1-2-6 由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=8mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(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： 滿足強度要求，夾具安全可靠 總 結(jié) 本次課程設(shè)計綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識，是理論與實際相結(jié)合的一次考驗。通過這次設(shè)計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計過程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)。本次設(shè)計是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設(shè)計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風，不僅如此，老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計。 我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。 最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設(shè)計。 參考文獻 [1] 張耀宸主編.《機械加工工藝設(shè)計手冊》.北京：航空工業(yè)出版社，1989 [2] 肖繼德，陳寧平主編. 《機床夾具設(shè)計》（第2版）. 北京：機械工業(yè)出版社2005 [3] 浦林祥主編.《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，1995 [4] 任嘉卉主編. 《公差與配合手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1993 [5]東北工學(xué)院《機械零件設(shè)計手冊》編寫組 編. 《機械零件設(shè)計手冊》.北京：冶金工業(yè)出版社，1983 [6]江南大學(xué)鄭修本主編. 《機械制造工藝學(xué)》（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [7]上海理工大學(xué)陸劍中，孫家寧主編. 《金屬切削原理與刀具》（第4版）.北京：機械工業(yè)出版社，2005 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