扇形曲柄零件的鉆Ф5孔夾具設(shè)計及加工工藝分析含非標(biāo)6張CAD圖.zip,扇形,曲柄,零件,夾具,設(shè)計,加工,工藝,分析,非標(biāo),CAD 摘 要 現(xiàn)代化的機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，行業(yè)里面的企業(yè)想要生存，想要發(fā)展，那么就要對現(xiàn)有的工藝工裝進(jìn)行改良。夾具這個行業(yè)是非常有活力的，最近幾十年的發(fā)展非常快。 這次論文設(shè)計的零件是扇形曲柄軸，分析了它的生產(chǎn)工藝，將加工Ф5孔的夾具設(shè)計出來。一開始分析這個產(chǎn)品，之后將坯料的加工方式確定下來，將工藝路線指定出來，將機(jī)械加工余量，切削量等都確定下來。設(shè)計專用夾具，最先要做的事情是將設(shè)計方案設(shè)計好，按照設(shè)計的方案將定位面確定下來，對每個定位零件的自由度進(jìn)行限制，這樣設(shè)計要求就可以滿足了。要想確保產(chǎn)品在這個工序里面需要完成加工的面都在外面能看到，那么夾具盡量敞開來，在進(jìn)行夾緊的時候，夾緊裝置和生產(chǎn)面是有安全距離的，避免在生產(chǎn)的時候夾具跟鉆套，刃具之間有干涉。 完成這次設(shè)計，對于實(shí)際遇到問題的解決能力提升了不少，并且利用繪圖軟件畫圖的熟練程度提高了不少。 關(guān)鍵詞：扇形曲柄、加工工藝、夾具設(shè)計、切削用量、定位 Abstract The structure of modern machinery production industry has undergone great changes. If the enterprises in the industry want to survive and develop, they need to improve the existing technological tooling. Fixture industry is very dynamic and has developed very fast in recent decades. This paper designs a fan-shaped crankshaft, analyses its production process, and designs a fixture for machining hole 5. At first, the product is analyzed, then the processing method of the blank is determined, the process route is specified, and the machining allowance and cutting amount are determined. In designing special fixture, the first thing to do is to design the design plan well, determine the positioning surface according to the design plan, and limit the freedom of each positioning part, so that the design requirements can be met. In order to ensure that the surface of the product which needs to be processed in this process can be seen outside, the fixture should be as open as possible. When clamping, there is a safe distance between the clamping device and the production surface, so as to avoid interference between the fixture and the drill sleeve and the cutting tool in the production. Completing this design, the ability to solve practical problems has been improved a lot, and the proficiency of drawing with drawing software has been improved a lot. Key words: sector crank, processing technology, fixture design, cutting parameters, positioning  目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1課題背景 1 1.2目的 1 1.3夾具設(shè)計中的特點(diǎn) 1 1.4夾具設(shè)計需保證的條件 1 1.5夾具的發(fā)展趨勢 2 第2章 零件的分析 3 2.1零件的作用 3 2.2零件的工藝分析 3 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 1 3.1確定毛坯的制造形式 1 3.2基面的用的是 1 3.2.1粗基準(zhǔn)的用的是 1 3.2.2精基準(zhǔn)的用的是 2 3.3制訂工藝路線 2 3.4機(jī)械加工余量的確定 4 3.5 確定切削用量及基本工時 6 第四章 專用夾具設(shè)計 20 4.1專用夾具的提出 20 4.2定位機(jī)構(gòu) 20 4.3夾緊機(jī)構(gòu) 21 4.4定位誤差設(shè)計 22 4.4.1定位誤差 22 4.4.2 產(chǎn)生定位誤差的原因 23 4.4.3 定位誤差計算 23 4.5 機(jī)床夾具的總體形式 24 4.8夾具設(shè)計及操作簡要說明 26 結(jié) 論 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 IV 第1章 緒論 1.1課題背景 將扇形曲柄的生產(chǎn)工藝寫出來，對Ф5孔進(jìn)行鉆加工的鉆床夾具設(shè)計，將機(jī)械專業(yè)的專業(yè)知識跟實(shí)踐結(jié)合在一起，這樣加工產(chǎn)品的時候不管是定位，夾緊，還是制定工藝路線都可以設(shè)計出來，確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。這樣對結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力就變好了。完成設(shè)計夾具之后，那么按照需要加工產(chǎn)品的要求，將夾具設(shè)計的效率更高，更加省力，經(jīng)濟(jì)性更好，并且可以確保產(chǎn)品質(zhì)量。學(xué)會查看資料，并且熟練地使用。 1.2目的 對于現(xiàn)階段的我們來說，畢業(yè)論文就是一次檢驗(yàn)所學(xué)知識的實(shí)踐機(jī)會。完成畢業(yè)論文之后，相信我自己的綜合能力可以提升不少，不管是對知識的運(yùn)用能力，還是對難題的解決能力。從我自身來說，將這次畢業(yè)論文看成是一次崗前培訓(xùn)，可以很好將自身的問題找出來，這樣我才可以向這方面去改進(jìn)，相信對我將來的工作有很多好處。因?yàn)樽陨淼乃竭€不夠，相信設(shè)計上還是有很多不切實(shí)際的地方，老師要是發(fā)現(xiàn)了，請幫我指出，我好進(jìn)行改進(jìn)，謝謝老師。 1.3夾具設(shè)計中的特點(diǎn) 1.設(shè)計夾具的時間不長，通常不需要算強(qiáng)度還有剛度。 2.設(shè)計專用夾具去加工產(chǎn)品，針對性是很強(qiáng)的。 3.“確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率”對于設(shè)計夾具來說，是主要的工作，生產(chǎn)質(zhì)量說的是產(chǎn)品面的精度，還有自身的位置精度，后者是通過夾具來確保的。對整個夾具來說，夾緊裝置有決定性的作用，夾具設(shè)計好了，產(chǎn)品的廢品率就沒有那么高。 1.4夾具設(shè)計需保證的條件 1.夾具的構(gòu)造要跟它用來干什么，還有生產(chǎn)規(guī)模匹配。 2.確保產(chǎn)品的生產(chǎn)精度。 3.確保用起來便利，安全性好。 4.對作用力做好處理，一定要平衡。 5.對構(gòu)造的工藝性要著重設(shè)計，不管是加工還是修理都要方便。= 1.5夾具的發(fā)展趨勢 1.研發(fā)出新的夾具，因?yàn)闄C(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)精度越來越高，所以要研發(fā)精度更高的通用家具。使用這些效率高的夾具，輔助時間就變少了，那么生產(chǎn)效率就變高了。 2.對調(diào)整式夾具進(jìn)行發(fā)展。 3.組合夾具還有拼拆夾具都要進(jìn)行大力的發(fā)展。 4.對于專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化還有規(guī)范化進(jìn)行大力發(fā)展。 5.對于機(jī)械自動化夾具要多多的推廣。 6.對夾具進(jìn)行設(shè)計還有加工的時候，使用更新的結(jié)構(gòu)，工藝還有材料。 第2章 零件的分析 2.1零件的作用 論文設(shè)計的是扇形曲柄，通過轉(zhuǎn)動副跟機(jī)架連接起來，并且可以將這個轉(zhuǎn)動副軸線整圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的零件。 2.2零件的工藝分析 圖1 扇形曲柄零件圖 技術(shù)要求： 1.沒有標(biāo)注鑄造圓角的，都是R3～R5。 2.鑄造零件的尺寸公差等級是GB6414-86 CT12。 3.生產(chǎn)的面還有線，尺寸沒有標(biāo)注的公差是GB1704-m。 扇形曲柄原材料用的是HT150，灰口鑄鐵在這么多鑄鐵里面用的是最多的。它的主要成分是石墨，在進(jìn)行澆注的時候，慢慢的降溫就可以讓它石墨化，這樣一來就成為灰口鑄鐵了，因?yàn)閿嗫诨旧隙际腔液谏?，跟白口鑄鐵不一樣。扇形曲柄需要生產(chǎn)的面： 1.扇形曲柄Φ50端面 2.扇形曲柄Φ32端面 3. 扇形曲柄扇形端面 4. 扇形曲柄R110弧形面 5. 扇形曲柄Φ25H7孔 6. 扇形曲柄Φ16H7孔 7. 扇形曲柄M6-6H螺紋 8. 扇形曲柄Φ5孔 9. 扇形曲柄M8-6H螺紋 10. 扇形曲柄Φ6錐銷孔 30 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1確定毛坯的制造形式 論文設(shè)計的這個零件，原材料是HT150。因?yàn)楫a(chǎn)品在機(jī)床工作的時候，沒有受到太大的沖擊，構(gòu)造沒有那么復(fù)雜，生產(chǎn)數(shù)量是大批量的，所以對毛坯加工的時候用鑄造。這個鑄造零件尺寸公差等級是八級，介紹過這個產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)是中等批量，那么對工藝路線進(jìn)行初步的設(shè)定：對生產(chǎn)工序的階段進(jìn)行劃分，工序盡可能的集中在一起，生產(chǎn)機(jī)器基本都是通用的，基本上都用的是專用工裝。 3.2基面的用的是 在設(shè)計工藝規(guī)程的時候，用的是基面是最重要的。基面選的對不對，關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)效率也變高。不然，生產(chǎn)工藝的問題就會變多，嚴(yán)重的，產(chǎn)品會有很多報廢，那么生產(chǎn)想繼續(xù)就不行了。? 3.2.1粗基準(zhǔn)的用的是 用的是粗基準(zhǔn)的時候，要注意下面幾點(diǎn)： （1）應(yīng)該用生產(chǎn)面作為粗基準(zhǔn)。主要是為了確保需要生產(chǎn)的面跟不需要生產(chǎn)面之間彼此地點(diǎn)的關(guān)系精度。要是一個產(chǎn)品有很多面不需要生產(chǎn)，那么用的是的粗基準(zhǔn)是跟需要生產(chǎn)面彼此地點(diǎn)精度要求高的那個面。這樣產(chǎn)品的壁厚就可以勻稱，外表看上去等稱，裝夾次數(shù)少等等。 （2） 粗基準(zhǔn)用的是生產(chǎn)余量比較勻稱的重要面。比方說：機(jī)床的導(dǎo)軌面，它的余量要求是勻稱的重要面，在生產(chǎn)的時候，粗基準(zhǔn)用的是導(dǎo)軌面。生產(chǎn)機(jī)床的底面，在對導(dǎo)軌面進(jìn)行生產(chǎn)的時候按照底面作為精基準(zhǔn)。這樣一來確保比較少的余量都去掉，那么產(chǎn)品表面精度就變高，那么耐磨性就更高。 （3） 粗基準(zhǔn)用的面是生產(chǎn)余量最小的，那么確保這個面生產(chǎn)余量滿足要求。 （4） 粗基面用的是的面是平整，光潔，面積足夠大的，這樣確保定位準(zhǔn)確性高，夾緊時候可靠性高。粗基準(zhǔn)用的面不能有任何不好的地方，有需要的時候一開始要進(jìn)行初步的生產(chǎn)。 （5） 粗基準(zhǔn)不能來回用，很多粗基準(zhǔn)很多面都是不平整的，用太多次對于這些面所處地點(diǎn)精度確保不了。 對于設(shè)計工藝流程來說，最重要就是確定基準(zhǔn)。 3.2.2精基準(zhǔn)的用的是 確定精基準(zhǔn)的時候要注意下面幾點(diǎn)： （1）“基準(zhǔn)重合”原 盡可能讓生產(chǎn)面的設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，防止基準(zhǔn)沒有重合起來導(dǎo)致偏差出現(xiàn)。 （2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原 盡量在很多個工序里面，精基準(zhǔn)定位用的是一組，確保每一個面所處地點(diǎn)精度，防止基準(zhǔn)有改變出現(xiàn)偏差，設(shè)計夾具還有加工夾具就簡單了。 （3）“自為基準(zhǔn)”原 有的精加工還有光整生產(chǎn)，需要生產(chǎn)余量小一點(diǎn)并且勻稱一些，那么用的是的這個面就是自己的精基準(zhǔn)，通過之前工序確保這個面跟別的面的所處地點(diǎn)精度。 （4）“互為基準(zhǔn)”原 在兩個面所處地點(diǎn)精度還有自己的大小，形狀精度都有很高的要求的時候，那么他們就作為對方的基準(zhǔn)，來回進(jìn)行生產(chǎn)。 （5）確定的精基準(zhǔn)可以確保定位更準(zhǔn)，夾緊可靠性更好，夾具不能復(fù)雜，用起來便利一點(diǎn)。 主要是對基準(zhǔn)重合進(jìn)行注意，在這兩個基準(zhǔn)沒有重合的時候，要換算尺寸，之后還要對它進(jìn)行設(shè)計，在這里就不多說了。 3.3制訂工藝路線 對工藝路線進(jìn)行制定，要讓產(chǎn)品的形狀，大小，還有所處地點(diǎn)這些技術(shù)需求都可以滿足要求。前面就確定了，生產(chǎn)綱領(lǐng)是中批量的，那么生產(chǎn)時候用萬能機(jī)床加上專用夾具，并且要讓工序盡可能集中，這樣生產(chǎn)率就更好。除了這些，還要對經(jīng)濟(jì)利益進(jìn)行考慮，盡量讓產(chǎn)品的成本低一點(diǎn)。 方案1： 工序01：鑄造； 工序02：熱處理； 工序03：銑Ф50前端面； 工序04：銑Ф32前端面； 工序05：銑Ф50后端面； 工序06：銑Ф32后端面； 工序07：鏜Ф16H7孔； 工序08：鏜Ф25H7孔； 工序09：銑扇形曲柄前后端面； 工序10：銑R110圓弧面； 工序11：鉆M6-6H螺紋； 工序12：鉆Ф5孔； 工序13：鉆M8-6H螺紋； 工序14：鉆Ф6錐銷孔； 工序15：清洗； 工序16：終檢； 工序17：入庫。 方案2： 工序01：金屬型澆注 工序02：時效處理以消除應(yīng)內(nèi)力 工序03：銑Ф50前端面；Ф32前端面 工序04：銑Ф50后端面；Ф32后端面 工序05：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Ф16H7孔；Ф25H7孔 工序06：銑扇形曲柄前后端面 工序07：銑R110圓弧面 工序08：鉆、攻M6-6H螺紋 工序09：鉆Ф5孔 工序10：鉆、攻M8-6H螺紋 工序11：配鉆鉸Ф6錐銷孔 工序12：去毛刺 工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序14：涂防銹漆 工序15：包裝、入庫 方案1對加工的工序及工步分的比較細(xì)致，但工序3和工序4，工序5和工序6是可以同時加工的，如這樣分開將造成資源的浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)成本。還有就是工序7和工序8因孔比較小，采用鏜孔不合適，采用鉆孔就能夠保證其加工要求。針對方案1設(shè)計的不合理。設(shè)計了方案2，該方案無論是從加工的要求還是加工的成本都比方案1合理。對本工件的加工顯然用的是方案2。 3.4機(jī)械加工余量的確定 圖2毛坯圖 產(chǎn)品的毛坯是鑄造零件，查看書本，用的是金屬澆注，精度是八級，生產(chǎn)余量的等級是MA-G。 1.扇形曲柄Ф50端面的加工余量 通過上面介紹的，鑄造加工的級別IT8，生產(chǎn)余量的級別是MA-G，查看機(jī)械資料的表格2.2-4知，一邊的生產(chǎn)余量是Z=2.0mm，再通過查看零件圖就可以知道，表面粗糙度Ra12.5，查看機(jī)械加工工藝資料的表格1.4-8知，要想滿足它的精度要求只需要銑削加工一步就行了。 2.扇形曲柄Ф32端面的加工余量 通過上面介紹的，鑄造加工的級別IT8，生產(chǎn)余量的級別是MA-G，查看機(jī)械資料的表格2.2-4知，一邊的生產(chǎn)余量是Z=2.0mm，再通過查看零件圖就可以知道，粗糙度Ra12.5，查看機(jī)械加工工藝資料的表格1.4-8知，要想滿足它的精度要求只需要銑削加工一步就行了。 3.扇形曲柄Ф25H7孔的加工余量 因?yàn)榭妆容^小，所以用實(shí)心來進(jìn)行鑄造，查看機(jī)械加工工藝資料的表格2.3-9知，一開始將孔Φ23鉆加工，再把孔Φ23擴(kuò)大到Φ24.8，之后對孔24.8粗鉸加工，加工到Φ24.94，最后進(jìn)行精鉸生產(chǎn)，將Φ24.94加工到Φ25H7，這樣它的精度要求就可以滿足了。 4.扇形曲柄Ф16H7孔的加工余量 因?yàn)榭妆容^小，所以用實(shí)心來進(jìn)行鑄造，查看機(jī)械加工工藝資料的表格2.3-9知，一開始將孔Φ15鉆加工，再把孔Φ15擴(kuò)大到Φ15.85之后對孔15.85粗鉸加工，加工到Φ15.95，最后進(jìn)行精鉸生產(chǎn)，將Φ15.95加工到Φ16H7，這樣它的精度要求就可以滿足了。 5.扇形曲柄寬扇形端面的加工余量 通過上面介紹的，鑄造加工的級別IT8，生產(chǎn)余量的級別是MA-G，查看機(jī)械資料的表格2.2-4知，一邊的生產(chǎn)余量是Z=2.0mm，再通過查看零件圖就可以知道，粗糙度Ra12.5，查看機(jī)械加工工藝資料的表格1.4-8知，要想滿足它的精度要求只需要銑削加工一步就行了。 6.扇形曲柄R110圓弧面的加工余量 通過上面介紹的，鑄造加工的級別IT8，生產(chǎn)余量的級別是MA-G，查看機(jī)械資料的表格2.2-4知，一邊的生產(chǎn)余量是Z=2.0mm，再通過查看零件圖就可以知道，粗糙度Ra12.5，查看機(jī)械加工工藝資料的表格1.4-7知，要想滿足它的精度要求只需要銑削加工一步就行了。 7.扇形曲柄M6-6H的加工余量 因?yàn)樾枰a(chǎn)的孔比較小，所以鑄造實(shí)心進(jìn)行，查看零件的圖紙粗糙度Ra3.2，查看機(jī)械加工工藝資料的表格1.4-8知，一開始鉆加工M6-6H螺紋底孔Φ5.1，攻M6-6H螺紋。 7.扇形曲柄M8-6H螺紋的加工余量 因?yàn)樾枰a(chǎn)的孔比較小，所以鑄造實(shí)心進(jìn)行，查看零件的圖紙粗糙度Ra3.2，查看機(jī)械加工工藝資料的表格1.4-8知，一開始鉆加工M8-6H螺紋底孔Φ6.8，攻M8-6H螺紋。 8.扇形曲柄Ф5孔的加工余量 因?yàn)樾枰a(chǎn)的孔比較小，所以鑄造實(shí)心進(jìn)行，查看零件的圖紙粗糙度Ra12.5，查看機(jī)械加工工藝資料的表格1.4-8知，只需要鉆削加工一步，它精度需求就滿足。 3.5 確定切削用量及基本工時 工序01： 金屬型澆注 工序02：時效處理以消除應(yīng)內(nèi)力 工序03：銑Ф50前端面；Ф32前端面 工步一：銑Ф50前端面 1.將加工的刀選定 刀用的是端面銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片型號YG8, ，， 2.將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深度確定下來 因?yàn)樯a(chǎn)時候的余量比較小，且表面粗糙Ra12.5，要求比較低，所以只需要走刀一次，就能銑加工好了， 2）將每一次的進(jìn)給量還有切削加工的速度確定下來 按照立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)的剛度是中等級別的。 從表里面可以知道 ， 查看機(jī)床的準(zhǔn) ＝600 當(dāng)＝600r/min時， 查看機(jī)床的準(zhǔn) 3）將工時算出來 ——工作臺直徑 工步二：銑Ф32前端面 1.將加工的刀選定 刀用的是端面銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片型號YG8, ，， 2.將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深度確定下來 因?yàn)樯a(chǎn)時候的余量比較小，且表面粗糙Ra12.5，要求比較低，所以只需要走刀一次，就能銑加工好了， 2）將每一次的進(jìn)給量還有切削加工的速度確定下來 按照立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)的剛度是中等級別的。 從表里面可以知道 ， 查看機(jī)床的準(zhǔn) ＝600 當(dāng)＝600r/min時， 查看機(jī)床的準(zhǔn) 3）將工時算出來 ——工作臺直徑 工序04：銑Ф50后端面；Ф32后端面 工步一：銑Ф50后端面 1.將加工的刀選定 刀用的是端面銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片型號YG8, ，， 2.將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深度確定下來 因?yàn)樯a(chǎn)時候的余量比較小，且表面粗糙Ra12.5，要求比較低，所以只需要走刀一次，就能銑加工好了， 2）將每一次的進(jìn)給量還有切削加工的速度確定下來 按照立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)的剛度是中等級別的。 從表里面可以知道 ， 查看機(jī)床的準(zhǔn) ＝600 當(dāng)＝600r/min時， 查看機(jī)床的準(zhǔn) 3）將工時算出來 ——工作臺直徑 工步二：銑Ф32后端面 1.將加工的刀選定 刀用的是端面銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片型號YG8, ，， 2.將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深度確定下來 因?yàn)樯a(chǎn)時候的余量比較小，且表面粗糙Ra12.5，要求比較低，所以只需要走刀一次，就能銑加工好了， 2）將每一次的進(jìn)給量還有切削加工的速度確定下來 按照立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)的剛度是中等級別的。 從表里面可以知道 ， 查看機(jī)床的準(zhǔn) ＝600 當(dāng)＝600r/min時， 查看機(jī)床的準(zhǔn) 3）將工時算出來 ——工作臺直徑 工序05：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Ф16H7孔；Ф25H7孔 工步一：鉆孔至Ф15 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工步二：擴(kuò)Ф15孔至Ф15.85 通過擴(kuò)孔鉆把Ф15孔至Ф15.85，查看相關(guān)的資料內(nèi)容，進(jìn)行擴(kuò)鉆加工的時候，切削量按照對孔進(jìn)行鉆加工的時候切削量進(jìn)行確定 ，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸轉(zhuǎn)動時候的速度為，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工步三：粗鉸Ф15.85孔至Ф15.95 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工步四：精鉸Ф15.95孔至Ф16H7 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工步五：鉆孔至Ф23 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工步六：擴(kuò)Ф23孔至Ф24.8 通過擴(kuò)孔鉆把Ф23孔至Ф24.8，查看相關(guān)的資料內(nèi)容，進(jìn)行擴(kuò)鉆加工的時候，切削量按照對孔進(jìn)行鉆加工的時候切削量進(jìn)行確定 ，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸轉(zhuǎn)動時候的速度為，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工步七：粗鉸Ф24.8孔至Ф24.94 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工步八：精鉸Ф24.94孔至Ф25H7 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工序06：銑扇形曲柄前后端面 1.將加工的刀選定 加工刀定下來用的是圓柱銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片型號YG8, ，， 2.將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深度確定下來 因?yàn)樯a(chǎn)時候的余量比較小，且表面粗糙Ra12.5，要求比較低，所以只需要走刀一次，就能銑加工好了， 2）將每一次的進(jìn)給量還有切削加工的速度確定下來 按照立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)的剛度是中等級別的。 從表里面可以知道 ， 查看機(jī)床的準(zhǔn) ＝600 當(dāng)＝600r/min時， 查看機(jī)床的準(zhǔn) 3）將工時算出來 代表的是銑削加工真正的輪廓的長（mm) 輪廓沒有封閉的時候銑削加工=1～3 工序07：銑R110圓弧面 1.將加工的刀選定 加工刀定下來用的是圓柱銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片型號YG8, ，， 2.將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深度確定下來 因?yàn)樯a(chǎn)時候的余量比較小，且表面粗糙Ra12.5，要求比較低，所以只需要走刀一次，就能銑加工好了， 2）將每一次的進(jìn)給量還有切削加工的速度確定下來 按照立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)的剛度是中等級別的。 從表里面可以知道 ， 查看機(jī)床的準(zhǔn) ＝600 當(dāng)＝600r/min時， 查看機(jī)床的準(zhǔn) 3）將工時算出來 代表的是銑削加工真正的輪廓的長（mm) 輪廓沒有封閉的時候銑削加工=1～3 工序08：鉆、攻M6-6H螺紋 工步一：鉆M6-6H螺紋底孔Ф5.1 用的是Ф5.1mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 查看切削資料的表格2.7還有工藝資料的表格4.2－16就有 （《切削》表2.15） 624r/min 根據(jù)機(jī)床定下來n=680r/min 切削加工耗費(fèi)的工時： ，， 機(jī)動生產(chǎn)耗費(fèi)的工時 工步二：攻M6-6H螺紋 用的是M6mm高速鋼機(jī)用絲錐 就是零件上螺紋的距離，也就是f=0.45mm/r 637r/min 根據(jù)機(jī)床定下來n=680r/min 切削加工耗費(fèi)的工時： ，， 機(jī)動生產(chǎn)耗費(fèi)的工時 工序09： 鉆Ф5孔 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=2 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工序10：鉆、攻M8-6H螺紋 工步一：鉆M8-6H螺紋底孔Ф6.8 用的是Ф6.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 查看切削資料的表格2.7還有工藝資料的表格4.2－16就有 （《切削》表2.15） 562r/min 根據(jù)機(jī)床定下來n=545r/min 切削加工耗費(fèi)的工時： ，， 機(jī)動生產(chǎn)耗費(fèi)的工時 工步二：攻M8-6H螺紋 用的是M8mm高速鋼機(jī)用絲錐 就是零件上螺紋的距離，也就是f=0.6mm/r 597r/min 根據(jù)機(jī)床定下來n=545r/min 切削加工耗費(fèi)的工時： ，， 機(jī)動生產(chǎn)耗費(fèi)的工時 工序11： 配鉆鉸Ф6錐銷孔 工步一：鉆孔至Ф5.8錐銷孔 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=2 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工步二：鉸Ф5.8錐銷孔至Ф6錐銷孔 將進(jìn)給量給定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7按照立式鉆床Z525的使用資料，主軸進(jìn)給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，定下來 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)動時候的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，定下來 所以真正進(jìn)行切削加工的時候速度是 切削加工耗費(fèi)的工時：，，，走刀次數(shù)i=2 那么機(jī)動加工耗費(fèi)的工時 工序12：去毛刺 工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序14：涂防銹漆 工序15：包裝、入庫 第四章 專用夾具設(shè)計 要想將生產(chǎn)率變高，確保生產(chǎn)質(zhì)量，將工作強(qiáng)度變輕，需要對專用夾具進(jìn)行設(shè)計。在老師的指派下，要對Φ5孔進(jìn)行鉆加工的專用夾具進(jìn)行設(shè)計。 4.1專用夾具的提出 這個夾具主要是對孔Ф5進(jìn)行鉆加工，精度要求比較低，所以對夾具進(jìn)行設(shè)計的時候要對生產(chǎn)效率進(jìn)行思考。 4.2定位機(jī)構(gòu) 設(shè)計夾具，定位的辦法不合理，產(chǎn)品的生產(chǎn)精度就確保不了。產(chǎn)品定位辦法是我們在設(shè)計夾具的時候，最開始要解決的事情。 按照工序圖紙里面設(shè)計的定位零件辦法，根據(jù)相關(guān)的準(zhǔn)則將定位零件還有定位組合都確定下來。用機(jī)床夾具的時候，產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量越是多，定位零件損耗越是多，定位零件用的是標(biāo)準(zhǔn)件，這樣夾具的互換性能就更加好了，那么不管是維修機(jī)床夾具還是保養(yǎng)機(jī)床夾具都更加便利了。 夾具設(shè)計的時候定位基準(zhǔn)用的是工藝基準(zhǔn)，不管是那一個基準(zhǔn)，都要對六點(diǎn)定位原理進(jìn)行滿足。 因?yàn)檫@個夾具是用來對進(jìn)行鉆加工，設(shè)計的零件定位用的是Φ50端面、扇形端面、Φ25H7孔及Φ16H7孔，論文設(shè)計的定位方案進(jìn)行分析： 1. 心軸端面與工件Φ50端面、扇形端面進(jìn)行配合，那么就可以對三個自由度進(jìn)行限制，分別是三個方向的X軸轉(zhuǎn)動、Y軸移動、Z軸轉(zhuǎn)動。 2. 心軸Φ25外圓與工件Φ25H7孔進(jìn)行配合，對兩個自由度進(jìn)行限制，分別是X軸移動、Z軸移動。 3. B型固定式定位銷與工件Φ16H7孔進(jìn)行匹配，對一個自由度進(jìn)行限制，也就是Y軸轉(zhuǎn)動，那么產(chǎn)品限制的自由度是六個，這就是完全定位。 4.3夾緊機(jī)構(gòu) 1.夾緊是為了在對產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的時候，確保產(chǎn)品定位沒有改變，并且確保產(chǎn)品的生產(chǎn)精度。 2 .定下來產(chǎn)品的夾緊力方向： 1）這個方向?qū)τ诋a(chǎn)品定位的準(zhǔn)確性有好處，不能將定位弄壞，要需要主夾緊力跟第一定位基準(zhǔn)面相互垂直。 2）跟產(chǎn)品的剛度高方向是一樣的，這產(chǎn)品形狀的改變自然就變少了。 3）跟切削力，還有重力的方向要一樣，這樣一來夾緊力就可以變小。 3 .夾緊的時候作用點(diǎn)主要有下面幾點(diǎn)： 1）夾緊作用的點(diǎn)要對稱著支承點(diǎn)，或者是在確定是支承點(diǎn)的范圍里面，這樣防止定位被弄壞了，或者是出現(xiàn)太大形狀的改變。 2）在產(chǎn)品剛度比較高的地方進(jìn)行夾緊。 3）夾緊時候作用的地方跟支承點(diǎn)都要跟切削的地方靠的近點(diǎn)，這樣產(chǎn)品進(jìn)行切削的地方，不管是剛度還是抗振性都變高了。 4）夾緊的時候有反作用力，不能讓產(chǎn)品出現(xiàn)形狀的改變夾。 4. 用的是夾緊裝置： 對夾緊部分進(jìn)行設(shè)計的時候，要注意下面幾點(diǎn)： 1)夾緊的時候一定要確保定位可靠性高，不能將定位弄壞。 2)加工的產(chǎn)品還有夾具出現(xiàn)的形狀改變應(yīng)該在設(shè)定好的區(qū)間里面。 3)夾緊裝置可靠性要高，每個零部件剛度還有強(qiáng)度都要好，夾緊的時候手動進(jìn)行。 4)要能夠進(jìn)行自鎖，夾緊距離一定要大。 5)夾緊裝置一定要更加安全，省力，便利，快，滿足操作者的工作順序。 6)夾緊部分有多復(fù)雜，自動化有多高都要跟生產(chǎn)單位的條件還有生產(chǎn)綱領(lǐng)匹配。 用的是螺栓螺母來夾緊需要生產(chǎn)的產(chǎn)品。 螺栓螺母進(jìn)行夾緊的時候有下面的好處： ①構(gòu)造不復(fù)雜，加工容易，施力的區(qū)間比較大；②可以進(jìn)行自鎖；③擴(kuò)力是要大于八十的，行程不會有限制；④工作效率差。 5、算夾緊力： 通過進(jìn)行計算 在這個里面f代表的是夾緊面上的摩擦系數(shù)，定下來 F=+G G代表零件自身的重量 夾緊螺釘： 公稱直徑d=8mm，用的是45號鋼，性能級別是6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 校核螺釘?shù)膹?qiáng)度：螺釘切應(yīng)力的許用數(shù)值 [s]=3.5~4 定下來[s]=4 那么就有 4.4定位誤差設(shè)計 4.4.1定位誤差 產(chǎn)品的生產(chǎn)偏差，說的是加工好產(chǎn)品之后，在大小，形狀還有位置這三個方面跟理想產(chǎn)品之間的差距，主要因?yàn)槿c(diǎn)原因才會這樣： 1）產(chǎn)品在夾具上進(jìn)行定位還有夾緊時候的偏差。 2）在加工機(jī)床上，夾具夾緊產(chǎn)品裝山去，夾具跟機(jī)床主軸之間所處地點(diǎn)的偏差，就是所說的對定偏差。 3）生產(chǎn)時候出現(xiàn)的偏差，比方說加工機(jī)床的幾何精度，切削加工振動等都會導(dǎo)致偏差的出現(xiàn)。 在這個里面，定位偏差說的是在生產(chǎn)方向上，出現(xiàn)的地點(diǎn)最大的該變量，因?yàn)檫@個改變量導(dǎo)致生產(chǎn)偏差的出現(xiàn)。 4.4.2 產(chǎn)生定位誤差的原因 1.因?yàn)榛鶞?zhǔn)沒有重合就會有定位偏差出現(xiàn)： 夾具的定位基準(zhǔn)跟工序基準(zhǔn)沒有重合起來，他們彼此之間所處地點(diǎn)的偏差都會體現(xiàn)在需要生產(chǎn)面的地點(diǎn)上，那么這就是基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的偏差。 2.通過間隙會導(dǎo)致定位偏差 定位的時候用心軸，銷還有定位套，定位的面跟產(chǎn)品之間會有間隙，這樣產(chǎn)品的定心就沒有那么準(zhǔn)，自然偏差也就出現(xiàn)了。 3.跟夾具有關(guān)聯(lián)的原因?qū)е露ㄎ黄? 1）定位基準(zhǔn)的面跟定位里面表面形狀會有偏差。 2）導(dǎo)向零件，對刀零件還有定位零件，他們所處地點(diǎn)有偏差，形狀有偏差，那么就會造成導(dǎo)向還有對刀的偏差。 3）在機(jī)床上安裝夾具的偏差，也就是對定偏差的原因，造成產(chǎn)品跟刀具主軸之間會有所處地點(diǎn)的偏差。 4）因?yàn)閵A緊力的作用，導(dǎo)致產(chǎn)品跟定位零件之間有地點(diǎn)偏差，還有定位零件，對刀零件等他們會有損耗。 4.4.3 定位誤差計算 1、移動時基準(zhǔn)位移誤差 （式4-1） 在式子里面： ———— 心軸孔偏差的最大數(shù)值 ———— 心軸孔偏差的最小數(shù)據(jù) ————心軸孔與心軸進(jìn)行配合的時候間隙的最小數(shù)值 放到式子4-1里面： =0.021+0+0.02 =0.041（mm) 2、轉(zhuǎn)角的偏差 （式4-2） 在式子里面： ———— 心軸孔偏差的最大數(shù)值 ———— 心軸孔偏差的最小數(shù)據(jù) ———— 心軸孔與心軸進(jìn)行配合的時候間隙的最小數(shù)據(jù) ———— B型固定式定位銷孔偏差的最大數(shù)值 ———— B型固定式定位銷孔偏差的最小數(shù)據(jù) ———— B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷進(jìn)行配合的時候間隙的最小數(shù)據(jù) 在這里面： 放到式4-2里面就有： ：=0.02686° 4.5 機(jī)床夾具的總體形式 確定機(jī)床夾具的總形式的時候，按照產(chǎn)品的形狀，大小，生產(chǎn)內(nèi)容，還有用的是什么機(jī)器等來進(jìn)行。 圖3 夾具裝配圖 對于夾具來說，夾具體是最根本的零部件，有好多零部件通過夾具體，都成了一個整體。所以對于夾具體是有一定的需求的： 1、不管時強(qiáng)度還是剛度，進(jìn)行生產(chǎn)的時候，因?yàn)榍邢?，夾緊的作用，那么出現(xiàn)的形狀改變還有振動都是在規(guī)定的范圍里面。 2、尺寸沒有變化，要想讓生產(chǎn)之后家具的尺寸沒有變化，那么夾具體要是鑄造出來的，就要對它進(jìn)行時效處理；要是夾具體是焊接出來的，那么就要進(jìn)行退火處理，這樣內(nèi)應(yīng)力就沒有了。 3、對構(gòu)工藝性相當(dāng)不錯，確保強(qiáng)度剛度之后，夾具體的結(jié)狗不能復(fù)雜，方便生產(chǎn)，裝配還有檢驗(yàn)；體積不大，質(zhì)量比較小，這樣用起來非常便利。夾具要想進(jìn)行移動，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，它的質(zhì)量最多只能是十千克。 4.8夾具設(shè)計及操作簡要說明 就像前面介紹的，對夾具進(jìn)行設(shè)計，一定要將生產(chǎn)率變高，防止干涉的情況出現(xiàn)。夾具的構(gòu)造不能復(fù)雜，用起來要簡單，將花銷變少，讓夾具的性價比提高。這道工序里面，鉆床夾具上的夾緊部分組成有心軸，六角螺母等。在這個工序里面，鉆削余量不大，力也沒有多大，那么對于這道工序來說，夾緊的時候只需要手動進(jìn)行。 圖4 夾具體圖 結(jié) 論 設(shè)計好這個零件的生產(chǎn)流程，設(shè)計好夾具之后，我的綜合能力提升了不少，在設(shè)計的時候，有很多困難的，比方說對工藝進(jìn)行編寫的時候，需要生產(chǎn)的面順序要進(jìn)行安排，不管是生產(chǎn)精度還是生產(chǎn)率影響都非常大，設(shè)計專用夾具的時候，對Φ5孔進(jìn)行鉆加工，產(chǎn)品定位怎么個辦法，夾緊是什么方式，還有夾緊力方向是哪一邊等。這些都對于產(chǎn)品的生產(chǎn)精度還有生產(chǎn)率都有很大的影響，并且更快，這樣一來生產(chǎn)率就變得更高，產(chǎn)品的成本自然就變低了。因?yàn)槔蠋煂ξ业膸椭?，我才能順利的克服困難，最終將論文完成。 參考文獻(xiàn) [1] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [2]上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [3]馮新安.，機(jī)械制造裝備設(shè)計[M]. 第1版. 機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [4]李曉沛，簡明公差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005 [5] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1． [6] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [7] 徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10． [8] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8． [10]《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》.陳宏鈞， 機(jī)械工業(yè)出版社，2009-03-01 [11]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》.王光斗，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，??2000-11-01? 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