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目 錄 摘要 ...................................................................................................................................1 1 緒論 ...............................................................................................................................2 1.1 機(jī)械制造的發(fā)展情況 ..........................................................................................3 1.2 夾具的發(fā)展形勢(shì) ..................................................................................................3 2 填料箱蓋的結(jié)構(gòu)及工藝性分析 .................................................................................3 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)條件 ..........................................................................................4 2.2 零件的分析 ..........................................................................................................4 2.2.1 零件的作用 ...................................................................................................4 2.2.2 零件的工藝分析 ...........................................................................................5 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .............................................................................................................6 3.1 毛坯的制造形式 ..................................................................................................6 3.2 基準(zhǔn)面的選擇 ......................................................................................................6 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ...............................................................................................6 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 ...............................................................................................6 3.3 制訂工藝路線 ......................................................................................................7 3.3.1 工藝線路方案一 ...........................................................................................7 3.3.2 工藝路線方案二 ...........................................................................................8 3.3.3 工藝方案的比較與分析 ...............................................................................8 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..................................................9 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) ................................................................................11 3.5.1 工序Ⅰ 車削端面、外 圓 ..........................................................................11 3.5.2 工序Ⅱ 粗車 Ф65, Ф80, Ф75, Ф100 外圓及倒角 ...........................13 3.5.3 工序Ⅲ 切槽 Ф91 0 -0.054 及倒角 .......................................................17 3.5.4 工序Ⅵ 鉆 Ф25 孔、擴(kuò) Ф32 孔、锪 Ф43 孔 ........................................17 3.5.5 工序Ⅴ 鉆 6—Ф13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24......................19 3.5.6 工序Ⅵ 精車 Φ65 的外圓及與 Φ80 相接的端面 ..................................21 3.5.7 工序Ⅶ 精、粗、細(xì)鏜 Ф60+0.048 0 孔 ...............................................23 3.5.8 工序Ⅷ 銑 Φ60 孔底面 ..........................................................................24 3.5.9 工序Ⅸ 鏜 Φ60 孔底溝槽 ........................................................................25 3.5.10 工序Ⅹ 磨 Φ60 孔底面 ...........................................................................25 3.5.11 工序 XI 研磨 Φ60 孔底面 ......................................................................25 3.5.12 工序 XII 去毛刺，終檢 ............................................................................25 4 指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ...............................................................................26 4.1 問(wèn)題的指出 ........................................................................................................26 4.2 夾具設(shè)計(jì) ............................................................................................................26 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .........................................................................................26 4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 .............................................................................26 4.3 定位誤差的分析 ................................................................................................27 4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 ............................................................................28 總結(jié) .................................................................................................................................30 致謝 .................................................................................................................................31 參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................32 1 摘 要 此次設(shè)計(jì)的零件為填料箱蓋，它位于汽車填料箱中，其主要作用是對(duì)箱體起 密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段： 第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)填料箱蓋的工藝分析，整理出其 所需要的主要技術(shù)要求，并確定毛坯的制造形式為鑄造成型。在綜合了零件的技 術(shù)要求，基準(zhǔn)的選擇及加工階段的劃分后制定了兩套工藝路線，并進(jìn)行對(duì)比選擇 了一套最符合實(shí)際要求的工藝路線，最后確定了毛坯余量，并對(duì)切削用量及基本 工時(shí)進(jìn)行了計(jì)算。 第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。由于需要對(duì)加工工序中某一道工序中的專用夾具 進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此選擇對(duì)鉆 12 孔的專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)問(wèn)題的提出和零件的 重點(diǎn)技術(shù)分析來(lái)對(duì)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定，方案中包括了定位基準(zhǔn)的選擇，定 位方式及元器件的選擇，加緊方式及元器件的選擇等內(nèi)容。然后進(jìn)行了定位誤差 的分析，制定夾具的操作說(shuō)明和夾具的保養(yǎng)和維護(hù)。此外，設(shè)計(jì)夾具時(shí)要力求簡(jiǎn) 單，操作方便、省力和安全。 關(guān)鍵詞： 加工工藝 填料箱蓋 夾具 2 1 緒論 機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)名經(jīng)濟(jì)最重要的部門之一，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的支柱 產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技水平、生活水平和國(guó)防 實(shí)力。機(jī)械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械，礦山機(jī)械中的重要 環(huán)節(jié)。機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機(jī)械設(shè)備的先進(jìn)程度，產(chǎn)品的性能和 質(zhì)量的好壞則取決于制造過(guò)程中工藝水平的高低。 將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，離不開(kāi)機(jī)械制造工藝與夾具，因而它是機(jī)械制造業(yè) 的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開(kāi)了它，就不能開(kāi)發(fā)制造出先進(jìn)的產(chǎn)品和 保證產(chǎn)品質(zhì)量，不能提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期。機(jī)械制造工藝 技術(shù)是在人類生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展。機(jī)械制造工藝的內(nèi)容極其廣泛，包括 零件的毛坯制造、機(jī)械加工及熱處理和產(chǎn)品的裝配等。 填料箱蓋是汽車的重要零件，其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體 在工作時(shí)不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料、水封環(huán)、填料筒、填料壓蓋、水 封管組成。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間的空隙，不使泵內(nèi)的水 流不流到外面來(lái)也可阻止外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)，始終保持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)泵 軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填料冷卻。本篇詳細(xì)介紹 了其加工方法的擬定和確立，并對(duì)加工中鉆 12 孔所采用的專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 從工藝與專用夾具的方向進(jìn)行了探討，填料箱蓋零件如圖 1-1。 圖 1-1 填料箱蓋零件 3 1.1 機(jī)械制造的發(fā)展情況 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新工藝和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高 質(zhì)量、高效率和低成本的方向發(fā)展。電火花、超聲波、激光、電子束和離子束加 工等工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以 加工各種難加工的材料，復(fù)雜的型面和某些特殊的要求零件。 1.2 夾具的發(fā)展形勢(shì) 夾具設(shè)計(jì)與制造是機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的一項(xiàng)重要步驟，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)與 制造需要大量的工時(shí)和金屬材料的消耗。目前，基于特征參數(shù)化技術(shù)已在機(jī)電產(chǎn) 品設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)階段得到廣泛的應(yīng)用，夾具設(shè)計(jì)也必須向標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的 方向發(fā)展。 夾具是機(jī)械加工中不可缺少的部件，在機(jī)床向著高速、高效、精密、復(fù)合、 環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精度、高效率、模塊化、組合化、通 用性、經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。 2 填料箱蓋的結(jié)構(gòu)及工藝性分析 規(guī)定零件制造工藝過(guò)程和操作方法的工藝文件，稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程。工 藝規(guī)程的內(nèi)容主要有零件加工的工藝路線、各工序的具體加工內(nèi)容、切削用量、 時(shí)間定額以及所采用的設(shè)備和工藝裝備。只聽(tīng)工藝規(guī)程的步驟如下； ① 研究零件圖和產(chǎn)品裝配圖，進(jìn)行工藝分析； ② 明確生產(chǎn)類型； ③ 確定毛坯種類，包括選擇毛坯類型及其制造方法； ④ 擬定工藝路線，包括選擇定位基準(zhǔn)和各表面加工方法，確定加工順序， 工序劃分等內(nèi)容，這是制定工藝路線最重要的一步； ⑤ 確定加工余量和工序尺寸及其公差，確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法； ⑥ 確定切削用量和工時(shí)定額； ⑦ 確定各工序的設(shè)備、刀、夾、量具及輔助工具； ⑧ 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案； ⑨ 填寫工藝文件。 4 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)條件 （1） 生產(chǎn)條件 生產(chǎn)綱領(lǐng)○ 1 產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)計(jì)劃生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。對(duì) 于零件而言，除了制造機(jī)器所需的數(shù)量外，還應(yīng)包括一定數(shù)量的備品和廢品。 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算： N=Qn(1+a%+b%) 式中 N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； Q——產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)； n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量； a%——備品的百分率； b%——廢品的百分率。 生產(chǎn)類型○ 2 生產(chǎn)類型是指工廠或車間生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。根據(jù)產(chǎn)品的大小及生產(chǎn)綱 領(lǐng)的不同，可以將生產(chǎn)分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。 本零件的生產(chǎn)條件○ 3 填料箱蓋零件應(yīng)用于填料箱上，用量比較大，故屬于大批量生產(chǎn)。 2.2 零件的分析 2.2.1 零件的作用 題目所給定的零件是汽車的填料箱蓋如圖 2.1 所示，其主要作用是保證對(duì)箱 體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。填料箱主要由填料，水封環(huán)， 填料筒，填料壓蓋，水封管組成。填料箱的作用主要是為了封閉泵殼與泵軸之間 的空隙，不使泵內(nèi)的水流不流到外面來(lái)也可阻止外面的空氣進(jìn)入到泵內(nèi)。始終保 持水泵內(nèi)的真空。當(dāng)泵軸與填料摩擦產(chǎn)生熱量就要靠水封管住水到水封圈內(nèi)使填 料冷卻，保持水泵的正常運(yùn)行。 5 圖 2-1 填料箱蓋 2 .2 .2 零件的工藝分析 填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求： ① 以 ф65 0 -0.013 軸為中心的加工表面 包括：尺寸為 ф65 0 -0.013 的軸，表面粗糙度為 1.6, 尺寸為 ф80 的與 ф65 0 -0.013 相接的肩面, 尺寸為 ф100-0.009 -0.036 與 ф65 0 -0.013 同 軸度為 0.025 的面， 尺寸為 ф60+0.048 0 與 ф65 0 -0.013 同軸度為 0.025 的孔。 ② 以 ф60+0.048 0 孔為中心的加工表面 尺寸為 78 與 ф60+0.048 0 垂直度為 0.012 的孔底面,表面粗糙度為 0.4,須 研磨。 ③ 以 ф60+0.048 0 孔為中心均勻分布的 12 孔,6-ф13.5,4-M10-6H 深 20 孔深 24 及 4-M10-6H。 ④ 其它未注表面的粗糙度要求為 6.3,粗加工可滿足要求。 有以上分析可知，對(duì)于這些加工表面而言，可以按先粗后精、先主后次等原 則分段進(jìn)行加工，并保證它們之間的相互位置精度。 6 7 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到零件材料及機(jī)械性能要求、結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、生產(chǎn) 綱領(lǐng)的大小及材料成本和加工成本等,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn) 量為 1000 件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造 成型。 3.2 基準(zhǔn)面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確、合理，可 以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，嚴(yán)重 的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基 準(zhǔn)選擇原則（為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基 準(zhǔn)；為了保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)；若工件每個(gè)表 面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為 粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上通常只允許使用一次） 。 綜上所述，填料箱蓋零件應(yīng)取￠84 外圓表面作為粗基準(zhǔn)。 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾 具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。 按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；自為基準(zhǔn)原則； 互為基準(zhǔn)原則） ，對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是 隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如 下三種方法： ①當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于 2MM 的錐面來(lái)代替 8 中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來(lái)保證定位精度。 ②采用錐堵或錐套心軸。 ③精加工外圓亦可用該外圓本身來(lái)定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找 正。 綜上所述，當(dāng)粗車外圓時(shí)應(yīng)選￠155 的外圓為精基準(zhǔn)； 當(dāng)鏜孔時(shí)應(yīng)取￠65 0 -0.013 外圓為精基準(zhǔn)。 3.3 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度 等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮 采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬(wàn)能量具。 部分采用專用刀具和專一量具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還 應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1 工藝線路方案一 工序Ⅰ 銑削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф75，ф155,ф100 外圓及倒角。 工序Ⅲ 切槽 ф91 及倒角。 工序Ⅳ 鉆 ф30 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。 工序Ⅴ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋 工序Ⅵ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面. 工序Ⅶ 粗、精、細(xì)鏜 ф60+0.048 0 孔。 工序Ⅷ 銑 ф60 孔底面 工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 9 工序Ⅹ 磨 ф60 孔底面。 工序Ⅺ 研磨 ф60 孔底面。 工序 XII 去毛刺，終檢。 3.3.2 工藝路線方案二 工序Ⅰ 車削左右兩端面及 ф155 外圓。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф75，ф100 外圓及倒角。 工序Ⅲ 切槽 ф91 及倒角。 工序Ⅳ 鉆 ф30 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。 工序Ⅴ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面. 工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜 ф60+0.048 0 孔。 工序Ⅶ 銑 ф60 孔底面。 工序Ⅷ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 工序Ⅸ 磨 ф60 孔底面。 工序Ⅹ 研磨 ф60 孔底面。 工序Ⅺ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋。 工序 XII 去毛刺，終檢。 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用銑削方式加工端面，且是先加工 12 孔后精加工外圓面和 ф60+0.048 0 孔。 ；方案二是使用車削方式加工兩端面， 12 孔的加工放在最后。兩相比較起來(lái)可以看出，由于零件的端面尺寸不大，應(yīng)車 削端面，在中批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。 但是仔細(xì)考慮，在線路二中，工序Ⅴ 精車 ф65 外圓及與 ф80 相接的端面。 10 然后工序Ⅺ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺 紋。 這樣由于鉆孔屬于粗加工，其精度要求不高，且切削力較大，可能會(huì)引起已 加工表面變形，表面粗糙度的值增大。因此，最后的加工工藝路線確定如下： 工序Ⅰ 車削左右兩端面及 ф155 外圓。 工序Ⅱ 粗車 ф65，ф80，ф75，,ф100 外圓及倒角。 工序Ⅲ 切槽 ф91 及倒角。 工序Ⅳ 鉆 ф25 孔、擴(kuò) ф32 孔，锪 ф43 孔。 工序Ⅴ 鉆 6-ф13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺紋 工序Ⅵ 精車 65 外圓及與 80 相接的端面. 工序Ⅶ 粗、精、細(xì)鏜 ф60+0.048 0 孔。 工序Ⅷ 銑 ф60 孔底面 工序Ⅸ 鏜 ф60 孔底面溝槽。 工序Ⅹ 磨 ф60 孔底面。 工序Ⅺ 研磨 ф60 孔底面。 工序 XII 去毛刺，終檢。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片”和“機(jī)械加工工序卡” 。 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “填料箱蓋”零件材料為 HT200，硬度為 HBS190-241，毛坯質(zhì)量約為 5kg， 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸如下： 11 （1）外圓表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155) 考慮到尺寸較多且相差不大，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu) 取為 ф84、ф104、ф160 的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除 ф65 以外，其它尺寸外圓表面粗 糙度值為 R 6.3 um,只要粗車就可滿足加工要求, 以 ф155 為例,2Z=5mm 已能滿足a 加工要求。 （2）外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差 查《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （以下稱工藝手冊(cè)）表 2.2-3，鑄件輪廓尺寸 (長(zhǎng)度方向>100-160mm,故長(zhǎng)度方向偏差為 mm，其余量值規(guī)定為 3.0-3.5 mm.現(xiàn)5.2? 取 3.0 mm。 同理可得，兩臺(tái)階面余量值 2.0-2.5mm,現(xiàn)取為 2mm。 （3） 內(nèi)孔432?、 毛坯為實(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為 6.3,鉆——擴(kuò)即可a 滿足要求，參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-8 及 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：ф25mm 擴(kuò)孔：Φ32mm 2Z=7mm 锪孔：Ф43mm 2Z=11mm （4）內(nèi)孔 ф60+0.048 0 要求以外圓面 ф65 0 -0.013 定位，鑄出毛坯孔 ф55。參照《工藝手冊(cè)》確 定孔的加工余量分配： 粗鏜 ф59.5 2Z=4.5 精鏜 ф59.9 2Z=0.4 細(xì)鏜 ф60+0.048 0 2Z=0.1 (5) ф60+0.048 0 孔底面加工. 12 按照《工藝手冊(cè)》表 2.3-1，確定孔的加工余量分配： 研磨余量 Z=0.010-0.014 取 Z=0.010 磨削余量 Z=0.2-0.3 取 Z=0.3 銑削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.69 (6)底面溝槽 采用鏜削，經(jīng)過(guò)底面研磨后鏜可保證其精度，取 Z=0.5 (7) 6— 孔及 2—M10—6H 孔、4—M10—6H 深 20 孔5.13? 其均為自由尺寸精度要求，加工余量如下： ①6— 孔可一次性直接鉆出。5.13? ②攻螺紋前用麻花鉆直徑為 ф8.5 的孔 鉆孔 ф8.5 ，攻螺紋 M10。 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 3.5.1 工序Ⅰ 車削端面、外圓 本工序采用計(jì)算法確定切削用量、加工條件。 工件材料：HT200，鑄造。 加工要求：粗車 ф65、ф155 端面及 ф65、ф80、ф75、ф100，ф155 外 圓，表面粗糙度值 Ra為 6.3。 機(jī)床：C620—1 臥式車床。 刀具：刀片材料為 YG6，刀桿尺寸為 16mmX25mm,kr=90°,r0=15° 0=12，r R? =0.5mm。 計(jì)算切削用量。 （1） 粗車 ф65、ф155 兩端面 13 確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向單邊余量為 ，則毛坯m25.13? 長(zhǎng)度方向的最大加工余量為 4.25mm,分兩次加工,a p=2mm 計(jì)。長(zhǎng)度加工方向取 IT12 級(jí)，取 。m04.? 確定進(jìn)給量 f,當(dāng)?shù)稐U 16mm×25mm, apF 鉆削時(shí) T=17.34 N.M 切向方向所受力: NLT26710534.=F??? 取 f=0.1 )(..6 FF> F1 所以,鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。 4.3 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件 的尺寸公差為 0 -0.013，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。 29 4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾具，本 道工序的鉆床夾具選用氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了 夾緊工件，勢(shì)必要增大氣缸直徑，而這將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降 低切削力。目前采取的措施有兩個(gè)：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低， 以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由 0.5Mpa 增至 0.6 Mpa）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。 鉆床夾具的裝配圖、零件圖及三維圖分別見(jiàn)圖 4-1、圖 4-2、圖 4-3。 圖 4-1 鉆床夾具裝配圖 30 圖 4-2 夾具體零件圖 圖 4-3 鉆床夾具三維圖 31 總 結(jié) 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械工業(yè)有感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外的機(jī)械工業(yè)的發(fā) 展也有了了解。根據(jù)國(guó)家機(jī)械工業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)狀及近幾年的動(dòng)態(tài)，結(jié)合當(dāng)前國(guó) 內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況，機(jī)械工業(yè)的技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)在提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度及 其相當(dāng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。 經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)的理論和實(shí)際知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知 識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，并使所學(xué)的知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、 深化和擴(kuò)展；通過(guò)設(shè)計(jì)，使我掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想， 培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；學(xué)會(huì)從機(jī)器的功能要求出發(fā)，合理選擇傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)類型，制定設(shè)計(jì)方案，正確計(jì)算零件的工作能力，確定零件的尺寸、形狀、 結(jié)構(gòu)及材料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì) 能力。 當(dāng)然在設(shè)計(jì)中也碰到了不少的問(wèn)題。在同學(xué)及自身的努力下克服了這些困難， 最后順利地完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。由于本人缺乏經(jīng)驗(yàn)及水平有限，設(shè)計(jì)中仍存在一些 問(wèn)題，望老師給予指正。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)自己所學(xué)幾乎所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合考驗(yàn)，作畢業(yè)設(shè)計(jì)給了自己 更大的思維空間，可以把自己的設(shè)計(jì)思路與所學(xué)的專業(yè)知識(shí)巧妙的結(jié)合起來(lái)，同 時(shí)也更好地鍛煉自己思索分析問(wèn)題的能力。自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)畢竟只是書本上 空洞的理論，而無(wú)太大的實(shí)際收貨，把它們與實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)更進(jìn)一步 加深了自己對(duì)專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用把握，對(duì)今后自己步入工作崗位從事一線生產(chǎn)加工 是很有幫助的。做畢業(yè)設(shè)計(jì)就是要學(xué)以致用，提高自己看問(wèn)題分析問(wèn)題的綜合能 力。 希望老師對(duì)自己設(shè)計(jì)中存在的漏洞提出寶貴意見(jiàn)與指導(dǎo)。 32 致 謝 本次設(shè)計(jì)得到了郭威老師的全過(guò)程的耐心指導(dǎo)大力支持，使得設(shè)計(jì)能夠順利 地完成。同時(shí)還得到其他老師的熱情幫助，也得益于在校實(shí)訓(xùn)期間所在實(shí)習(xí)車間 里師傅的指導(dǎo)，使自己增加了一定的實(shí)踐知識(shí)，僅此表示由衷的感謝。同時(shí)也非 常感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我許多支持和幫助的同學(xué)。 隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，我的畢 業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)了一步了，同學(xué) 之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理 解知識(shí)。我對(duì)設(shè)計(jì)有了一個(gè)比較清楚的認(rèn)識(shí)，也使我能夠把所學(xué)的知識(shí)成功的運(yùn) 用在設(shè)計(jì)方面，也從另一方面說(shuō)也使我對(duì)機(jī)械行業(yè)的知識(shí)有個(gè)更深層次的了解。 總之，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，又讓本人領(lǐng)略到掌握知識(shí)與運(yùn)用知識(shí)的重要性，由于 設(shè)計(jì)任務(wù)比較繁重，時(shí)間倉(cāng)促，資料不夠全面，本人水平有限，設(shè)計(jì)過(guò)程中存在 問(wèn)題在所難免，望各位老師能夠指示并改正，本人在此深表感謝！ 33 參 考 文 獻(xiàn) [1] 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》.李益民主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1993.4； [2] 《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.吳拓、方瓊珊主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版 社 2005.10 [3] 《機(jī)械制造工藝與夾具》.蘭建設(shè)主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.7 [4] 《機(jī)械制造工業(yè)及夾具》.周棟隆主編. 北京：輕工業(yè)出版社 1990.4 [5] 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程》.李名望主編.北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2009.8 [6] 《機(jī)械制圖》.劉家平主編.湖北：武漢理工大學(xué)出版社 2008.8 [7] 《工程材料與成形工藝》.冀秀煥、唐建生主編.湖北：武漢理工大學(xué)出版社 2008.1 [8] 《機(jī)械加工設(shè)備》.張普禮 楊琳主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2010.2 [9] 《特種機(jī)械加工技術(shù)》.劉紅普主編. 北京：北京理工大學(xué)出版社 2010.1 [10] 《公差配合與測(cè)量技術(shù)》.董燕主編.湖北：武漢理工大學(xué)出版社 2008.8 [11] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.于興芝、朱敬超主編.湖北：武漢理工大學(xué)出版社 2009.11 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　16 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： 填料箱蓋零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備設(shè)計(jì) 班　　級(jí)： 姓　　名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 一、設(shè)計(jì)題目(學(xué)生空出，由指導(dǎo)教師填寫) 　　 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn) 三、上交材料 (1)繪制零件圖 1張 (2) 毛坯圖 1張 (3) 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片(參附表1) 1張 (4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張 (4) 夾具裝配圖 1張 (5) 夾具體零件圖 1張 (6) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(5000～8000字) 1份 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過(guò)程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說(shuō)明書 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 在機(jī)械制造的機(jī)械加工，檢驗(yàn)，裝配，焊接和熱處理等冷熱工藝過(guò)程中，使用著大量的夾具，用以安裝加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以保證零件和工件的質(zhì)量。 本次設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行填料箱蓋零件的專用夾具的設(shè)計(jì)，是對(duì)我們以往所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和對(duì)我們所掌握知識(shí)的一次擴(kuò)展。本文主要從工藝規(guī)程的指定與夾具的設(shè)計(jì)兩方面出發(fā)。根據(jù)零件本身的特點(diǎn)，生產(chǎn)類型以及零件在具體工作時(shí)的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：確定生產(chǎn)類型，綜合考慮其準(zhǔn)確度高，生產(chǎn)效率高，消耗經(jīng)濟(jì)少等方面，選擇一個(gè)最優(yōu)方案；在夾具設(shè)計(jì)方面，因?yàn)槭巧w體類零件，加工Ф13.5孔，選擇鉆床加工，考慮諸多因素?cái)M訂最優(yōu)方案，最終完成本次設(shè)計(jì)。 Abstract The machine made in the machine processes, examining, assembling, welding with heat handle to wait cold and hot craft process in, use a great deal of tongs, in order to the gearing process object, making it occupy right position to promise the quality of spare parts and work piece. This design is mainly the design of appropriation tongs which carries on covering body spare parts, is tally up the knowledge that we learn before and to the once expanding of the knowledge that we control.This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distance and the tongs.According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice the craft rules distance and tongs.In the craft rules distance aspect:Assurance produce a type, comprehensive consider its ccurate degree high, produce an efficiency is high, consume economy little etc. aspect, choose the superior project;Design aspect in the tongs, because of is cover body spare parts, process Ф 13.5 bores, the choice drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design. 目 錄 1 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1 2.1 毛坯的制造形式 1 2.2 基準(zhǔn)面的選擇 1 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 2 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 2 2.3 制訂工藝路線 2 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3 2.5 確定切削用量 4 2.5.1 工序Ⅰ：車削端面、外圓 4 2.5.2 工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角 5 2.5.3工序Ⅲ 鉆擴(kuò)mm、及孔。Z3025搖臂鉆床 7 2.5.4 工序Ⅳ 鉆6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24 8 2.5.5 工序Ⅴ：精車Φ65mm的外圓及與Φ80mm相接的端面 9 2.5.6工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜mm孔 11 2.5.7 工序Ⅶ：銑Φ60孔底面 12 2.5.8 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面 12 2.5.9工序Ⅸ： 鏜Φ60mm孔底溝槽 12 2.5.10 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面 12 3指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 13 3.1 問(wèn)題的指出 13 3.2 夾具設(shè)計(jì) 13 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 13 3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 13 3.3 定位誤差的分析 14 3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 14 4.方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 15 5. 本次課程設(shè)計(jì)體會(huì)與展望 15 參考資料 16 1 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給定的零件是填料箱蓋，其主要作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不致讓油液滲漏。 1.2 零件的工藝分析 填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求： 1.以ф65h5（）軸為中心的加工表面。 包括：尺寸為ф65h5（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為ф80的軸與ф65h5（）相接的肩面, 尺寸為ф100f8()與ф65h5（）同軸度為0.025的面. 尺寸為ф60H8()與ф65h5（）同軸度為0.025的孔. 2.以ф60H8(+0.046 0)孔為中心的加工表面. 尺寸為78與ф60H8(+0.046 0)垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨. 3. 以ф60H8(+0.046 0)孔為中心均勻分布的12孔,6-ф13.5,4-M10-6H深20，孔深24及2-M10-6H. 4.其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)。 2.2 基準(zhǔn)面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。也是保證加工精度的關(guān)鍵。 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。） 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法： 1.當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來(lái)代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來(lái)保證定位精度。 2.采用錐堵或錐套心軸。 3.精加工外圓亦可用該外圓本身來(lái)定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找正。 2.3 制訂工藝路線 工藝路線確定如下： 工序Ⅰ 車削左右兩端面。 工序Ⅱ 粗車ф65，ф80，ф75，ф155，ф100，ф91外圓及倒角。 工序Ⅲ 鉆ф30孔、擴(kuò)ф32孔，擴(kuò)ф47孔。 工序Ⅳ 鉆6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺紋. 工序Ⅴ 精車65外圓及與80相接的端面. 工序Ⅵ 粗、精、細(xì)鏜ф60H8（孔。 工序Ⅶ 銑ф60孔底面 工序Ⅷ 磨ф60孔底面。 工序Ⅸ 鏜ф60孔底面溝槽。 工序Ⅹ 研磨ф60孔底面。 工序Ⅺ 終檢。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)械加工工藝過(guò)程卡片 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “填料箱蓋”零件材料為HT200鋼，硬度為HBW190~241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機(jī)器造型鑄造毛坯。 根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1）.外圓表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為ф84、ф104、ф160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除ф65以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為R6.3um,只要粗車就可滿足加工要求。 2）.外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱〈〈工藝手冊(cè)〉〉表2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長(zhǎng)度方向>100~160mm,故長(zhǎng)度方向偏差為 mm.長(zhǎng)度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.0~3.5 mm.現(xiàn)取3.0 mm。 3）.毛坯為實(shí)心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R為6.3,鉆孔再擴(kuò)孔即可滿足要求。 4）.內(nèi)孔ф60H8()。要求以外圓面ф65h5（）定位，鑄出毛坯孔ф59。 5) ф60H8()孔底面加工. 按照<<工藝手冊(cè)>>表2.3-21及2.3-23 研磨余量 Z=0.010~0.014 取Z=0.010 磨削余量 Z=0.2~0.3 取Z=0.3 銑削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.69 6).底面溝槽.采用鏜削,經(jīng)過(guò)底面研磨后鏜可保證其精度. Z=0.5 7) 6×ф13.5孔及2—M10—6H孔、4—M10—6H深20孔。均為自由尺寸精度要求。 2.5 確定切削用量 2.5.1 工序Ⅰ：車削端面、外圓 本工序采用計(jì)算法確定切削用量 加工條件：工件材料：HT200，鑄造。 加工要求：粗車ф65、ф155端面及ф65、ф80、ф75、ф100，ф155外圓，表面粗糙度值為6.3。 機(jī)床：C620—1臥式車床。 刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mmX25mm,k=90°,r=15°計(jì)算切削用量： 1）粗車ф65、ф155兩端面 確定端面最大加工余量：已知毛坯長(zhǎng)度方向單邊余量為3mm，則毛坯長(zhǎng)度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計(jì)。長(zhǎng)度加工方向取IT12級(jí)，取mm。確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第三版）表1.4,當(dāng)?shù)稐U16mmX25mm, a<=2mm時(shí),以及工件直徑為ф160時(shí)。 f=0.5～0.7mm/r 按C620—1車床說(shuō)明書（見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.30）取f=0.5 mm/r計(jì)算切削速度: 按《切削手冊(cè)》表1.27,切削速度的 計(jì)算公式為 V=(m/min) =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系數(shù)見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.28,即 k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97 所以 V= =66.7(m/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n===253(r/min) 按機(jī)床說(shuō)明書（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表4.2—8）與253r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速 選取305r/min。實(shí)際切削速度 V=80m/min 2） 粗車ф160端面 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: n===133(r/min) 轉(zhuǎn)速選取150r/min。實(shí)際切削速度 V=75.4m/min 2.5.2 工序Ⅱ：粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角 1）切削深度:先84車至80以及104車至100。 進(jìn)給量: 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.4 V=(m/min) = =66.7(m/min) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: n===204(r/min) 按機(jī)床選取n=230 r/min。所以實(shí)際切削速度 V===75.1 m/min 檢驗(yàn)機(jī)床功率: 主切削力 F=CFafvk CF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15 k=( k=0.73 所以 F=900 切削時(shí)消耗功率 P= 由《切削手冊(cè)》表1.30中C630-1機(jī)床說(shuō)明書可知, C630-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8KW,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時(shí),主軸傳遞的最大功率為2.4KW,所以機(jī)床功率足夠,可以正常加工。 2） 粗車65外圓 實(shí)際切削速度 V== 3) 車75外圓 實(shí)際切削速度 V== 4） 粗車100外圓 實(shí)際切削速度 V== 5）車槽7.5 采用切槽刀，r=0.2mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表27-8 取 f=0.25mm/r n=305r/min 2.5.3工序Ⅲ 鉆擴(kuò)mm、及孔。Z3025搖臂鉆床 1） 鉆孔mm 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 f=（1.2~1.3） v=（） 公式中、為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量，查《切削手冊(cè)》 得 =0.56mm/r（表2.7） =19.25m/min（表2.13） 并令： f=1.35 =0.76mm/r 按機(jī)床取f=0.76mm/r v=0.4=7.7m/min 按照機(jī)床選取 所以實(shí)際切削速度： 2）鉆孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 f=（1.2~1.3） v=（） 公式中、為加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量，查《切削手冊(cè)》 得 =0.56mm/r（表2.7） =19.25m/min（表2.13） 并令： f=1.35 =0.76mm/r 按機(jī)床取f=0.76mm/r v=0.4=7.7m/min 按照機(jī)床選取 所以實(shí)際切削速度： 2.5.4 工序Ⅳ 鉆6—13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24 1） 鉆6-13.5 f=0.35mm/r V=17mm/min 所以 n==401(r/min) 按機(jī)床選取： 所以實(shí)際切削速度為： 2） 鉆2底孔Φ8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以n==487r/min 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度 3） 4深20，孔深24，底孔Φ8.5 f=0.35mm/r v=13m/min 所以 n==487r/min 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度 4）攻螺紋孔2 r=0.2m/s=12m/min 所以 按機(jī)床選取 則 實(shí)際切削速度 5）攻螺紋4-M10 r=0.2m/s=12m/min 所以 按機(jī)床選取 則 實(shí)際切削速度 2.5.5 工序Ⅴ：精車Φ65mm的外圓及與Φ80mm相接的端面 車床：C620-1 1） 精車端面 Z=0.4mm 計(jì)算切削速度：按《切削手冊(cè)》表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=90min） 式中， ， 修正系數(shù)見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.28 所以 按機(jī)床說(shuō)明書（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表4.2-8）選擇1200r/min 所以實(shí)際切削速度 2）精車Φ65外圓 2Z=0.3 f=0.1mm/r 式中， ， 修正系數(shù)見(jiàn)《切削手冊(cè)》表1.28 所以 所以實(shí)際切削速度 3） 精車外圓Φ100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r 取 實(shí)際切削速度 2.5.6工序Ⅵ：精、粗、細(xì)鏜mm孔 1） 粗鏜孔至Φ59.5mm 2Z=4.5mm則 Z=2.25mm 查有關(guān)資料，確定金剛鏜床的切削速度為v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740金剛鏜主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無(wú)級(jí)調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)數(shù)。 2） 精鏜孔至Φ59.9mm 2Z=0.4mm， Z=0.2mm f=0.1mm/r v=80m/min 3） 細(xì)鏜孔至mm 由于細(xì)鏜與精鏜孔時(shí)共用一個(gè)鏜桿，利用金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精、細(xì)鏜孔，故切削用量及工時(shí)均與精樘相同。 f=0.1mm/r =425r/min V=80m/min 2.5.7 工序Ⅶ：銑Φ60孔底面 銑床：X63系列 銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù)Z=4 切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)，確定v=15m/min =477.7r/min 采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表4.2-39） 取 =475r/min 故實(shí)際切削速度為： 當(dāng)時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 查機(jī)床說(shuō)明書，剛好有故直接選用該值。 倒角1x45°采用90°锪鉆 2.5.8 工序Ⅷ：磨Φ60孔底面 1）．選擇磨床： 選用MD1158（內(nèi)圓磨床） 2）選擇砂輪： 見(jiàn)《工藝手冊(cè)》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為A36KV6P 20x6x8mm 3）．切削用量的選擇： 砂輪轉(zhuǎn)速 ，m/s 軸向進(jìn)給量 徑向進(jìn)給量 2.5.9工序Ⅸ： 鏜Φ60mm孔底溝槽 內(nèi)孔車刀 保證t=0.5mm，d=2mm 2.5.10 工序Ⅹ： 研磨Φ60mm孔底面 采用手工研具進(jìn)行手工研磨：Z=0.01mm 3指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 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。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)ф13.5鉆孔的鉆床專用夾具。 本夾具將用于Z3025搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。 3.1 問(wèn)題的指出 本夾具主要用來(lái)鉆13.5孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3.2 夾具設(shè)計(jì) 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，12孔中，6—13.5在圓周上均勻分布,2—M10，4—M10也為對(duì)稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對(duì)稱孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，只能以65外圓面作為定位基準(zhǔn)。 為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對(duì)12孔進(jìn)行加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊。 3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為13.5。 則軸向力：見(jiàn)《工藝師手冊(cè)》表28.4 F=Cdfk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計(jì)算切削力時(shí),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(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力P=0.6MP,夾緊拉桿。 N= N>F 鉆削時(shí) T=17.34 N*M 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,鉆削時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。 3.3 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。 3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動(dòng)夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢(shì)必要增大氣缸直徑，而這將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個(gè)：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5M增至0.6 M）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。 鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見(jiàn)附圖3及附圖4。、 4.方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 本夾具加工過(guò)程穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì)方面也大大減少了開(kāi)支,生產(chǎn)效率也提高了很多，因此本方案適合大批量生產(chǎn)。 5. 本次課程設(shè)計(jì)體會(huì)與展望 本次課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诮Y(jié)束所有專業(yè)課程以后的一次綜合性設(shè)計(jì)，它不僅測(cè)試了我們所學(xué)的知識(shí)是否扎實(shí)，而且還為我們接下來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好了鋪墊。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我所學(xué)的知識(shí)得到了鞏固，充分發(fā)揮了我們個(gè)人的潛力。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然遇到過(guò)很多的困難，但是我們經(jīng)過(guò)小組討論以及老師的細(xì)心教導(dǎo)，使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設(shè)計(jì)。 對(duì)于接下來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，因?yàn)橛辛诉@次積累的經(jīng)驗(yàn)，我相信我一定可以圓滿地完成。 參考資料 1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社 4. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社社 6. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》　　　王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔? 7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 8. 《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊(cè)》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上海科學(xué)技術(shù)出版社 10.《幾何量公差與檢測(cè)》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 11．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》， 機(jī)械工業(yè)出版社 12．《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社