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摘 要 機械加工工藝規(guī)程設計和機床專用夾具設計在零件生產制造中有著很 重要的作用。制定可行的機械加工工藝路線和設計合理的夾具才可確保零 件的加工質量，生產出合格的產品。本設計的內容可分為機械加工工藝規(guī) 程設計和機床專用夾具設計兩大部分。先對 B6065 刨床推動架零件進行了 詳細的分析，了解其作用及加工要求。制定了兩套工藝路線，通過分析、 比較，最終確定了工藝路線方案，確定出加工余量和工序尺寸，選擇了合 適的加工設備，確定出了切削用量，計算了加工所需的基本工時。又運用 夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計的方案，針對零件加工中的銑 槽工序和鉆孔工序設計了三套專用夾具。本設計的加工工藝合理，夾具可 行、高效、省力，能滿足零件的加工要求，保證其加工質量。 關鍵詞：機械加工；工藝規(guī)程；專用夾具；推動架 Abstract The machining process planning design and machine tool fixture design plays a very important role in parts manufacturing. Make feasible machining technology route and design reasonable fixture can ensure machining quality, product qualified. The design of the content can be divided into design for mechanical machining and machine fixture design two parts. First the B6065 planer promote frame parts are analyzed in detail, understanding the role and requirements of the processing, formulation, analysis, comparison and determine the process scheme, machining allowance and the process dimensions were determined, choose suitable processing equipment, to determine the cutting parameters, calculate the basic work processing required. And by using the basic principle and method of fixture design, fixture design scheme proposed, aiming at the slot milling machining process and drilling process three sets of special fixture design. Processing technology of the design is reasonable, feasible, high efficiency, labor saving fixture, can meet the processing requirements of parts, ensure the machining quality. Key Words: Mechanical processing; process planning; special fixture; promote frame 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................................1 ABSTRACT...................................................................................................................................2 目 錄 .............................................................................................................................................3 引 言 .............................................................................................................................................1 1 緒論 ...........................................................................................................................................2 1.1 題目背景和研究意義 ..........................................................................................................2 1.2 國內外相關研究情況 ..........................................................................................................3 1.3 本課題研究的主要內容 ......................................................................................................6 2 零件的分析 ...............................................................................................................................7 2.1 零件的作用 ..........................................................................................................................7 2.2 零件的工藝分析 ..................................................................................................................8 3 工藝規(guī)程設計 ...........................................................................................................................9 3.1 確定毛坯的制造形式 ..........................................................................................................9 3.2 基面的選擇 ..........................................................................................................................9 3.3 制定工藝路線 ......................................................................................................................9 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ................................................................11 3.5 確立切削用量及基本工時 ................................................................................................12 4 卡具設計 .................................................................................................................................23 4.1 鉆擴鉸 Φ16 孔的鉆夾具 ..................................................................................................23 4.2 鉆孔 Φ6，锪孔的鉆床夾具 ..............................................................................................24 4.3 鉆 M8 底孔 Φ6.6，攻 M8 孔的鉆床夾具 .........................................................................25 4.4 銑槽 6X1、6X9 銑床夾具 .................................................................................................26 參考文獻 .......................................................................................................................................28 致 謝 ...........................................................................................................................................29 1 引 言 本次畢業(yè)設計是我們在畢業(yè)設計前一次重要的實踐設計，對所學的基 礎課、技術基礎課和專業(yè)課能很好的進行系統(tǒng)的復習，也是我們在進行畢 業(yè)之前對所學各畢業(yè)的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實 際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作 進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后 參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。 在些次設計中我們主要是設計推動架的加工工藝和工藝器具。在此次 畢業(yè)設計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設計。 在設計期間查閱了大量的資料，并且得到了有關老師的指點，尤其是 教務處 老師的親切指導和 老師的大力幫助，在此表示感謝！ 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 2 1 緒論 1.1 題目背景和研究意義 機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生 產方式、生活方式、經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。生產的發(fā) 展和產品更新?lián)Q代速度的加快，對生產效率和制造質量提出了越來越高的 要求，也就對機械加工工藝等提出了要求。在實際生產中，由于零件的生 產類型、形狀、尺寸和技術要求等條件不同，針對某一零件，往往不是單 獨在一種機床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經過一定的工藝 過程。因此，我們不僅要根據零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要 合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來 [1]。 機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本 的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技 術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平， 加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。夾具是能夠使產品按一定的技 術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它主要用于保證產品的加工質量、 減輕勞動強度、輔助產品檢測、展示、運輸?shù)?[2]。夾具又是制造系統(tǒng)的重 要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。 因此，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降 低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品在保證精度的前 提下提高效率、降低成本。在當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求下， 企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求 [3]。 工件的工藝分析及夾具設計是工藝工程師必備的專業(yè)素質。本課題的 目的是通過完成畢業(yè)設計，使學生掌握機械加工的流程，對培養(yǎng)學生盡早 成為合格工藝工程師具有重要的實踐意義 [4]。 我還認為這次“推動架零件機械加工工藝以及專用夾具的設計”的畢 業(yè)設計是完成了大學全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用。 我希望通過這次畢業(yè)設計使我的專業(yè)知識、技能有進一步的提高，鍛煉自 己分析問題、解決問題的能力，為自己以后從事專業(yè)技術的工作打下堅實 3 的基礎。 1.2 國內外相關研究情況 1.2.1 發(fā)展歷史 夾具從產生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段:第一階段主要表現(xiàn)在夾具 與人 的結合上，這時夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是使加工過程加速 和趨于完善。第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生 了變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到夾具與操作人 員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視。 第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具為機床的一部分，成為機械加工 中不可缺少的工藝裝備 [5]。 1.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢 制造業(yè)是國民經濟的基礎，隨著以計算機技術為主導的現(xiàn)代科學技術 的迅速發(fā)展，以“ 時間驅動 ”為特征的市場競爭、產品更新?lián)Q代的加快、商 品需求的多樣化、用戶素質的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像 推動架這樣不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像推動架的加 工還沒有達到現(xiàn)代自動化的水平 [6]。在現(xiàn)代的中小批量生產中，它的加工 工藝還需用人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工 的方法進行的。因此目前我國對推動架加工還處于效率低、成本高的階段 [7]。 a. 現(xiàn)代機械制造技術的現(xiàn)狀 在產品設計方面，普遍采用計算機輔助產品設計(CAD)、計算機輔助 工程分析(CAE) 和計算機仿真技術；在加工技術方面，已實現(xiàn)了底層(車間 層)的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數(shù)控技術)、自動引導小車 (AGV)等．近 10 余年來，發(fā)達國家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自 4 動化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統(tǒng)。如計算機集成制造系統(tǒng)、 智能制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等 [8]。 (1) 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS) 它是在自動化技術、信息技術和制造技術的基礎上，通過計算機及其 軟件，將制造廠全部生產活動所需的各種分散的自動化系統(tǒng)有機地集成起 來，是適合于多品種、中小批量生產的總體高效率、高柔性的制造系統(tǒng)。 首先在功能上，它包含了一個工廠的全部生產經營活動，即從市場預測、 產品設計、加工工藝、制造、管理至售后服務以及報廢處理的全部活 動．因此它比傳統(tǒng)的工廠自動化的范圍要大得多，是一個復雜的大系統(tǒng)， 是工廠自動化的發(fā)展方向 [9]。其次，在集成上，它涉及的自動化不是工廠 各個環(huán)節(jié)自動化的簡單疊加，而是在計算機網絡和分布式數(shù)據庫支持下的 有機集成。這種集成主要體現(xiàn)在以信息和功能為特征的技術集成，即信息 集成和功能集成。計算機集成制造系統(tǒng)的核心技術是 CAD/CAM 技術。 (2) 智能制造系統(tǒng) (IMS) 是指將專家系統(tǒng)、模糊邏輯、人工神經網絡等人工智能技術應用到制 造系統(tǒng)中，以解決復雜的決策問題，提高制造系統(tǒng)的水平和實用性。人工 智能的作用是要代替熟練工人的技藝，學習工程技術人員的實踐經驗和知 識，并用于解決生產中的實際問題，從而將工人、工程技術人員多年來積 累起來的豐富而又寶貴的實踐經驗保存下來，在實際的生產中長期發(fā)揮作 用。智能制造系統(tǒng)的核心技術是人工智能。 (3) 并行工程 (CE) 又稱同步工程或同期工程，是針對傳統(tǒng)的產品串行開發(fā)過程而提出的 概念和方法．并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關各種過程的系 統(tǒng)方法。該方法要求開發(fā)人員從設計開始就考慮產品整個生命周期中的所 有因素，包括產品制造工藝、質量、成本、進度計劃和用戶要求等。并行 工程通過組成多學科的產品開發(fā)群組協(xié)同工作，利用各種計算機輔助工具 等手段，使產品開發(fā)的各個階段，既有一定的時序又能并行，同時采用上、 下游的各種因素共同決策產品開發(fā)各階段工作的方式，在產品開發(fā)的早期 就能及時發(fā)現(xiàn)產品開發(fā)全過程中的問題，從而縮短產品開發(fā)周期，提高產 5 品質量，降低成本，增加企業(yè)競爭能力．并行工程強調在集成環(huán)境下的并 行工作，因此，它是 CIMS 進一步發(fā)展的方向 [10]。 (4) 敏捷制造 (AM) 又稱靈捷制造、迅速制造和靈活制造等，它是將柔性生產技術、熟練 掌握生產技能和知識的勞動力與促進企業(yè)內部和企業(yè)之間相互合作的靈活 管理集成在一起，通過所建立的共同基礎結構，對迅速改變或無法預見的 消費者需求和市場時機作出快速響應 [11]。敏捷制造的基本原理是采用標準 化和專業(yè)化的計算機網絡和信息集成基礎結構，以分布式結構連接各類企 業(yè)，構成虛擬制造環(huán)境，以競爭合作為原則，在虛擬制造環(huán)境內動態(tài)選擇 合作伙伴，并通過組成虛擬企業(yè)來適應持續(xù)多變、無法預料的市場變 化．敏捷制造的核心是虛擬公司，虛擬公司映射為虛擬制造系統(tǒng)，虛擬制 造系統(tǒng)是敏捷制造的關鍵．敏捷制造是一種戰(zhàn)略決策，它是能使各合作伙 伴既保證各自的利益，又能獲得共同利益的一種全新的生產組織模式和制 造模式。目前，敏捷制造仍在發(fā)展研究中 [12]。 b.機械加工工藝的未來發(fā)展趨勢 (1) 集成化發(fā)展趨勢 隨著機械自動化技術在機械制造業(yè)中的逐漸推廣，機械制造工藝不斷 趨向于集成化，原本分散型的加工模式也逐漸向集成化靠攏，機械制造開 始具備連續(xù)性和規(guī)模性。目前在機械制造業(yè)中集成化的利用主要是連續(xù)性 加工和機電一體化，它們主要是針對零件加工的一次性完成，而集成化今 后的發(fā)展趨勢則 是使整個成品集體化生產 [13]。 (2) 微納化發(fā)展趨勢 在機械制造工藝中提高加工材料的性能，對加工工藝過程進行優(yōu)化是 促進機械制造工藝發(fā)展的主要途徑，對加工進行精密化更是提高加工零件 使用壽命的關鍵，納米技術的發(fā)展使得機械制造工藝已逐步趨向于微觀化。 (3) 自動化發(fā)展趨勢 自動化技術在機械制造業(yè)中的運用使得機械制造工藝有了很大的改善， 6 無論是加工質量還是加工效率都有了大幅度的改觀。隨著經濟全球化的腳 步加快，提高機械制造生產線的自動化程度就變得尤為重要，而自動化技 術也將成為機械制造業(yè)今后發(fā)展的必然趨勢，同時這也是建立自動化制造 工廠的必要條件。 (4) 數(shù)字化發(fā)展趨勢 數(shù)字化作為機械制造工藝發(fā)展的一個重要方向，它決定了生產的準確 性和系統(tǒng)的工作效率，對機械制造工藝進行數(shù)字化還體現(xiàn)在設計環(huán)節(jié)和生 產過程當中，數(shù)字化的設計使得整個機械制造工藝過程更加完整高效。除 此之外，對生產過程進行數(shù)字化管理也是生產的一個基礎條件，它可以引 導企業(yè)逐漸走上科學發(fā)展道路 [14]。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)張，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的 要求，使多品種，中小批生產作為機械生產的主流。為了適應機械生產的 這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出了更高的要求。特別像推動架零件的 加工還處于落后的階段。在今后的發(fā)展過程中，應大力推廣使用組合夾具、 半組合夾具、可調夾具，尤其是成組夾具。在機床技術向高速、高效、精 密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精度、高效、 模塊組合、通用、經濟等方向發(fā)展 [15]。 1.3 本課題研究的主要內容 本畢業(yè)設計的內容是推動架零件機械加工工藝以及專用夾具設計，詳 細討論推動架從毛坯到成品的機械加工工藝過程，分析總結推動架零件的 結構特點、主要加工表面，并制定相應的機械加工工藝規(guī)程；針對推動架 零件的主要技術要求，設計專用夾具。 7 2 零件的分析 2.1 零件的作用 該零件為 B6050 刨床推動架，是牛頭刨床進給機構中的零件（如附圖 1） ， Φ32+0.027 0 孔安裝在進給絲杠軸，靠近 Φ32+0.027 0 孔左端處裝一棘輪。在 棘輪上方即為 Φ16+0.03 0 孔裝棘輪。Φ16+0.03 0 孔通過銷與杠連接。把從電 動機創(chuàng)來的旋轉運動，通過偏心輪杠桿使零件繞 Φ32+0.027 0 軸心線擺動。同時， 棘輪撥動棘輪，使絲杠轉動，實現(xiàn)工作臺自動進給。 圖 1-1 8 2.2 零件的工藝分析 推動架共有二組加工表面，其相互有一定關聯(lián)要求。分析如下： （1）以 φ32 為中心的一組加工表面 這一組加工表面包括：45、60、φ16 孔 （2 是 φ16 孔為中心的一組加工表面 這一組加工表面包括：40、25、6x1 槽、6x9 槽孔、M8 孔 經過分析，為了保證加工精度和降低加工成本，將 φ32 孔和 φ16 作 為定位基準，以他為工藝基準能很好保證其他各個尺寸要求，完全可以達 到圖紙要求。 由上面分析可知，加工時應先加工第一組表面，再以第一組加工后表 面為精基準加工另外一組加工面。 9 3 工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮零件受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故 選擇鑄件毛坯。 3.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理 可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中回問 題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。 而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較 高的不加工表面作粗基準。 （2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。為了使基準統(tǒng)一， 先選擇 φ32 孔和 φ16 孔作為基準. 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(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,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮 采用通用機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之 外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 3.3.1 工藝路線方案一 工序一 備毛坯 工序二 熱處理 10 工序三 銑面 A、B、C （見工藝卡片） 工序四 銑面 E、F （見工藝卡片） 工序五 擴孔 φ32，孔口倒角 工序六 車端面，鉆孔 φ10，車孔 φ16，孔口倒角 工序七 鉆擴鉸 φ16 孔 工序八 鉆孔 φ6，锪孔 工序九 鉆 M8 底孔 φ6.6，攻 M8 孔 工序十 銑槽 6x1、6x9 工序十一 檢查 工序十二 入庫 3.3.2 工藝路線方案二 工序一 備毛坯 工序二 熱處理 工序三 銑面 A、B、C （見工藝卡片） 工序四 銑面 E、F （見工藝卡片） 工序五 擴孔 φ32，孔口倒角 工序六 車端面，鉆孔 φ10，車孔 φ16，孔口倒角 工序七 銑槽 6x1、6x9 工序八 鉆擴鉸 φ16 孔 工序九 鉆孔 φ6，锪孔 11 工序十 鉆 M8 底孔 φ6.6，攻 M8 孔 工序十一 檢查 工序十二 入庫 3.3.3 工藝路線分析比較 工藝路線一與工藝路線二的差別在于對 φ16 銷孔和銑槽 6x1、6x9 的 加工安排的不同，工藝路線一將 φ16 銷孔基準，加工槽 6x1、6x9，準統(tǒng) 一，能很好的保證槽 6x1、6x9 的精度要求，所以此次設計依據工藝路線 一來開展設計。 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 推動架，零件材料為 HT200，生產類型大批量，鑄造毛坯。 據以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸如下： 3.4.1 內孔和外圓的加工余量及公差 查《機械制造工藝設計簡明手冊》 （以下稱《工藝手冊》 ）表 2.2～2.5，取 φ32 內孔單邊加工余量為 2. 3.4.2 銑削加工余量為： 粗銑 1.5mm 精銑 0.5mm 3.4.3 其他尺寸直接鑄造得到 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產，應該采用調整加工。因此在計 12 算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。 3.5 確立切削用量及基本工時 3.5.1 工序三 銑面 A、B、C （見工藝卡片） （1）加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：XA6132 臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度 apPcc。故校驗合格。 最終確定 a p1=1.8mm，a p2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 計算基本工時 tm＝2xL/ n*f z=2x(100+60)/475x0.16=4.2min。 3.5.2 工序四 銑面 E、F （見工藝卡片） （1）加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：XA6132 臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度 apPcc。故校驗合格。 最終確定 a p1=1.8mm，a p2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 計算基本工時 tm＝2xL/ n*f z=2x(50+35+60)/475x0.16=3.8min。 3.5.3 工序五 擴孔 φ32，孔口倒角 （1）加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：C6116 車床。 刀具：擴孔麻花鉆，倒角車刀. （2）車切削用量 查《切削手冊》 所以，rmf/86.0~7.? 325.140??dl rmf/70.? 15 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rmf/5.1? rmf/63.0? 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗rf/48.0? 校驗成功。max7085Ff?? 鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in60?T 切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù) rmvc/10?0.1?TVK0.1MV0.1?tvK 故 。5x.1vapvKrc/15?min/7.53094.0rxdns ?? 查《切削手冊》機床實際轉速為 i/452rc? 故實際的切削速度 ndvsc /7.10?? 校驗扭矩功率 所以 NmMc73?N2.4mcM? 故滿足條件，校驗成立。EPkwP?0.2~1 （3）計算工時 in3.0745212????xnflLtm 3.5.4 工序六 車端面，鉆孔 φ10，車孔 φ16，孔口倒角 16 （1）加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：CA6140 車床。 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后 角 α o＝120°，45 度車刀。 （2）鉆孔切削用量 查《切削手冊》 所以，rmf/86.0~7.?36.210??dl rmf/70.? 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rf/5.1 rmf/. 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗rf/48.0? 校驗成功。max7085Ff?? 鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in60?T 切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù) rmvc/10?0.1?TVK0.1MV0.1?tvK 故 。5x.1vapvKrc/15?min/7.53094.0rxdns ?? 查《切削手冊》機床實際轉速為 i/452rc? 17 故實際的切削速度 rmndvsc /7.120?? 校驗扭矩功率 所以 NmMc73?N.4mcM? 故滿足條件，校驗成立。EPkwP?0.2~1 （3）計算工時 min14.074526????nflLtm 3.5.5 工序七 鉆擴鉸 φ16 孔 （1）加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：Z5215A 搖臂鉆床 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ14 高速鋼麻花鉆、φ15.8 高速鋼擴孔 鉆、φ16 高速鋼標準鉸刀，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 α o＝120°。 （2）切削用量 查《切削手冊》 所以，rmf/86.0~7.?325.160??dl rmf/70.? 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rf/5.1 rmf/.0 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗rf/48.0? 校驗成功。max7085Ff?? 18 鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．min60?T 切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù) rmvc/10?0.1?TVK0.1MV0.1?tvK 故 。5x.1vapvKrc/15?min/7.53094.0rxdns ?? 查《切削手冊》機床實際轉速為 i/452rc? 故實際的切削速度 ndvsc /86.190?? 校驗扭矩功率 所以 NmMc73?N2.4mcM? 故滿足條件，校驗成立。EPkwP?0.2~1 （3）計算工時 in26.074513????xnflLtm 3.5.6 工序八 鉆孔 φ6，锪孔 （1）加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：Z5215A 搖臂鉆床 19 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6 高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃磨 法，后角 α o＝120°。 （2）切削用量 查《切削手冊》 所以，rmf/86.0~7.?3.167??dl rmf/70.? 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rf/5.1 rmf/.0 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗rf/48.0? 校驗成功。max7085Ff?? 鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in60?T 切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù) rmvc/10?0.1?TVK0.1MV0.1?tvK 故 。5x.1vapvKrc/15?min/7.53094.0rxdns ?? 查《切削手冊》機床實際轉速為 i/452rc? 故實際的切削速度 ndvsc/1.80?? 校驗扭矩功率 20 所以 NmMc73?N2.14?mcM? 故滿足條件，校驗成立。EPkwP?0.2~1 （3）計算工時 min06.7452????nflLtm 3.5.7 工序九 鉆 M8 底孔 φ6.6，攻 M8 孔 （1）加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：Z5215A 搖臂鉆床 刀具：選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，φ6.6 高速鋼麻花鉆，鉆頭采用雙頭刃 磨法，后角 α o＝120°。 （2）切削用量 查《切削手冊》 所以，rmf/86.0~7.? 39.165.??dl rmf/70.? 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇rf/5.1 rmf/.0 最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗rf/48.0? 校驗成功。max7085Ff?? 鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》 ）為 0.5～0.8mm，壽命 ．in60?T 21 切削速度 查《切削手冊》 修正系數(shù) rmvc/10?0.1?TVK0.1MV0.1?tvK 故 。5x.1vapvKrc/15?min/7.53094.0rxdns ?? 查《切削手冊》機床實際轉速為 i/452rc? 故實際的切削速度 ndvsc/36.910?? 校驗扭矩功率 所以 NmMc73?N2.4mcM? 故滿足條件，校驗成立。EPkwP?0.2~1 （3）計算鉆工時 min06.7452????nflLtm 3.5.8 工序十 銑槽 6x1、6x9 （1）加工條件 工件材料：HT200,鑄造。 機床：X62A 臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀,深度 apPcc。故校驗合格。 最終確定 a p=3mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=8.49m/min， fz=0.16mm/z。 （3）計算基本工時 tm＝4xL/ n*f z=4x(27+6)/475x0.16=1.73min。 23 24 4 卡具設計 經過與老師協(xié)商，決定設計第七、八、九、十共四道工序的工裝卡 具。 4.1 鉆擴鉸 φ16 孔的鉆夾具 4.1.1 問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮尺寸 60，由于公差要求 較低，因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。 4.1.2 卡具設計 （1）定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇孔 φ32 和端面為基準定 位，側面加定位銷輔助定位，使工件完全定位。再使用快速螺旋 卡緊機構進行卡緊。 （2）切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： NdfkCFzfyi 2580.1017???? 扭矩 MfTtyzt ??68.00 .35. 卡緊力為 NFf42?? 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=16.77N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即 可指定可靠的卡緊力。 （3）定位誤差分析 25 本工序采用孔 φ32 和端面為基準定位，使加工基準和設計基 準統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。 （4）卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用 螺紋卡緊機構。 4.2 鉆孔 φ6，锪孔的鉆床夾具 4.2.1 問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮孔 φ6 與孔 φ32 的端 面的位置尺寸 15. 4.2.2 卡具設計 （1）定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔 φ32 以及 φ16 為定位基準，保證加工基準和設計基準重合，再使用快速螺旋卡 緊機構進行卡緊。 （2）切削力和加緊力的計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： NdfkCFzfyi 5.1029.0170 ???? 扭矩 MfTtyzt ??68.00 .35. 卡緊力為 NFf142?? 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=28.4N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即 26 可指定可靠的卡緊力。 （3）定位誤差分析 由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。 （4）卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用快 速螺旋卡緊機構。 4.3 鉆 M8 底孔 φ6.6，攻 M8 孔的鉆床夾具 4.3.1 問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮 M8x 螺紋孔的位置相關 尺寸。 4.3.2 卡具設計 （1）定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔 φ32 和孔 φ32 為定位基準面，保證加工基準和設計基準重合，再使用快速螺旋 卡緊機構進行卡緊。 （2）切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： NdfkCFzfyi 19802.01670 ???? 扭矩 MfTtyzt ??68.00 .35. 卡緊力為 NFf12?? 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即 27 可指定可靠的卡緊力。 （3）定位誤差分析 由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。 （4）卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用 快速螺旋卡緊機構。 4.4 銑槽 6x1、6x9 銑床夾具 4.4.1 問題的提出 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮 M18x1.5 螺紋孔的位置 相關尺寸。 4.4.2 卡具設計 （1）定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔 φ32 和孔 φ32 為定位基準面，保證加工基準和設計基準重合，再使用快速螺旋 卡緊機構進行卡緊。 （2）切削力和卡緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： NdfkCFzfyi 19802.01670 ???? 扭矩 MfTtyzt ??68.00 .35. 卡緊力為 NFf12?? 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 28 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即 可指定可靠的卡緊力。 （3）定位誤差分析 由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。 （4）卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用 快速螺旋卡緊機構。 29 參考文獻 [1] 趙家其. 機械制造工藝學課程設計指導書 [M] . 北京：機械工業(yè)出版社， 2004. 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