斜支架零件的鉆Ф11孔夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖-獨(dú)家.zip,支架,零件,11,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,工藝,規(guī)程,裝備,CAD,獨(dú)家 斜支架零件的機(jī)械工藝規(guī)程及鉆Ф11孔夾具設(shè)計(jì) 摘要 本課題的主要研究內(nèi)容是斜支架零件的機(jī)械工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)。斜支架件是一種很重要的零件。結(jié)合零件加工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，從零件的結(jié)構(gòu)分析入手，合理的進(jìn)行定位基準(zhǔn)選擇、夾具的設(shè)計(jì)、各種刀具參數(shù)選擇以及切削用量的選擇等。在安排工藝過程時(shí)，根據(jù)加工要求不同，需要進(jìn)行粗精加工。另外還確定了切削參數(shù)，加工工時(shí)，填寫工序卡片。設(shè)計(jì)了一套鉆削Ф11圓柱孔的作用夾具。 夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設(shè)計(jì)一套專用夾具是十分有必要的。在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。 關(guān)鍵詞：斜支架、工藝規(guī)程、工藝裝備、、鉆削、Ф11 Abstract The main research content of this subject is the mechanical process regulations and technological equipment design of inclined bracket parts. The inclined bracket is a very important part. Combining with the key and difficult points of parts processing, starting from the structural analysis of parts, reasonable selection of positioning datum, fixture design, various tool parameters selection and cutting parameters selection. When arranging the technological process, rough finishing is required according to different processing requirements. In addition, cutting parameters, machining hours and process cards were determined. A set of drilling jig for 11 cylindrical holes is designed. Jig is the clamping device for parts processing, which is an essential device for processing parts. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing the special fixture, we should consider the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other parts of the fixture, the structure of the fixture and so on. Key words: inclined support, process specification, process equipment, drilling, 11 I 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 夾具概念 1 1.2 夾具的分類 1 1.2.1按夾具的通用特性分類 1 1.2.2按夾具的動(dòng)力源分類 2 第二章 零件的分析 3 2.1 零件的作用 3 2.2 零件的組成表面、加工要求、形位公差分析 3 2.2.1零件的組成表面 3 2.2.2零件的加工要求 4 2.2.3零件的形位公差 4 第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 5 3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 5 3.1.2確定毛坯的制造形式 5 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 6 3.3 加工工藝路線的確定 6 3.4 加工機(jī)床及加工裝備的選擇 7 3.5 確定加工余量 8 3.6 計(jì)算切削用量及基本時(shí)間 9 第四章 鉆Ф11圓柱孔專用夾具設(shè)計(jì) 23 4.1 定位方案及裝置的確定 23 4.1.1設(shè)計(jì)定位方案應(yīng)滿足的要求 23 4.1.2定位方案的確定 23 4.1.3定位元件的確定 23 4.2 夾緊方案及裝置的確定 24 4.2.1設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 24 4.2.2夾緊方案的確定 25 4.2.3夾緊元件的確定 25 4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 25 4.4 導(dǎo)向裝置—鉆套的確定 26 4.5 鉆削力的計(jì)算 29 4.6 夾緊力的計(jì)算 29 結(jié)論 30 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 II 第一章 緒論 1.1 夾具概念 夾具是在機(jī)械制造過程中，用來固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受加工或檢測并保證加工要求的機(jī)床附加裝置，簡稱為夾具。在我們實(shí)際生產(chǎn)中夾具的作用是將工件定位，以使加工工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。 1.2 夾具的分類 夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。 1.2.1按夾具的通用特性分類 目前中國常用夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等五大類。 1、通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具。其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、不需要調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化。如三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤等。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而減低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)力較低且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。 2、專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)。適用與產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。 3、可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，已適應(yīng)多中工件的夾具，稱為可調(diào)夾具。它還分通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。 4、組合夾具 組合夾具是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件（或?qū)Ｓ昧悴考┙M裝成易于連接和拆卸的夾具。根據(jù)被加工零件的工藝要求可以很快地組裝成專用夾具，夾具使用完畢，可以方便地拆開。夾具主要應(yīng)用在單件，中、小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。 5、自動(dòng)線夾具 自動(dòng)線夾具一般分為兩種，一種為固定式夾具，它與專用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨工件一起運(yùn)動(dòng)，并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。 1.2.2按夾具的動(dòng)力源分類 按夾具夾緊動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具和機(jī)動(dòng)夾具兩大類。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和確保安全生產(chǎn)，手動(dòng)夾具應(yīng)有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能。常用的機(jī)動(dòng)夾具有氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。 上述各分類中：最常用的分類方法是，按通用，專用和組合進(jìn)行分類。 34 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 本次設(shè)計(jì)的零件—斜支架，主要是主要對(duì)安裝的零部件進(jìn)行定位、支撐。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2.1所示： 圖2.1 斜支架零件圖 2.2 零件的組成表面、加工要求、形位公差分析 2.2.1零件的組成表面 1、Ф18、R13所在圓柱、圓弧所在表面及端面；寬度為3mm槽所在表面及端面； 2、Ф11圓柱孔、M10螺紋孔所在表面及端面； 3、80X50X24所在表面及端面；16X10所在表面及端面； 4、Ф35圓柱所在表面及端面，Ф20圓柱孔所在表面及端面； 5、2-Ф15圓柱孔及Ф28T2臺(tái)階孔所在表面及端面； 6、40X6，寬度為8，R3，R4圓角的連接板所在表面及端面； 7、鑄造圓角R2-R3所在表面。 2.2.2零件的加工要求 1、Ф11圓柱孔，其表面粗糙度公差為12.5um； 2、Ф18圓柱上端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 3、寬度為3mm槽所在上下兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 4、16右端面及10下端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 5、Ф35外圓左右兩端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 6、Ф20圓柱孔，其表面粗糙度公差為3.2um； 7、2-Ф15圓柱孔及Ф28T2臺(tái)階孔，其表面粗糙度公差為12.5um； 8、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.2.3零件的形位公差 1、16右端面相對(duì)于“10下端面”的垂直度公差為0.04； 2、Ф20圓柱孔所在軸線相對(duì)于“10下端面”和“16右端面”的平行度公差為0.05。 第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書可知該零件的年產(chǎn)量為3000件，其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 3.1.2確定毛坯的制造形式 本次設(shè)計(jì)的零件其材料選用HT200灰鑄鐵。該材料具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機(jī)架、底座等復(fù)雜的零件。 本次毛坯采用鑄造成型。另外，該零件結(jié)構(gòu)比較簡單，在毛坯制作時(shí)，采用毛坯形狀與零件盡量接近。具體結(jié)構(gòu)見圖3.1毛坯圖。 圖3.1 斜支架毛坯圖 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一，基面的選擇的正確與合理可以使加工的質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)效率得到提高；否則不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。 1.粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2.精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“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(yīng)選加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件是帶有孔比較簡單的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：尺寸16左端面為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：尺寸16右端面及尺寸10下端面作為精基準(zhǔn)。 3.3 加工工藝路線的確定 制定工藝路線的出發(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)已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使用生產(chǎn)成本下降。工藝路線方案如下： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削16右端面及10下端面； 工序4、銑削Ф35左端面； 工序5、銑削Ф35右端面； 工序6、銑削Ф18上端面； 工序7、銑削寬度為3mm槽； 工序8、鉆削Ф20H8圓柱孔； 工序9、鉆削2-Ф15圓柱孔及Ф28T2臺(tái)階孔； 工序10、鉆削M10螺紋孔； 工序11、鉆削Ф11圓柱孔； 工序12、倒角； 工序13、終檢。 3.4 加工機(jī)床及加工裝備的選擇 為更好的加工出各表面、端面及內(nèi)孔，保證尺寸的同時(shí)保證零件的粗糙度。對(duì)零件加工之前，需要對(duì)使用的機(jī)床、采用的刀具、量具和夾具進(jìn)行相應(yīng)選擇。 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削16右端面及10下端面； 選用X52K立式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為三面刃銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序4、銑削Ф35左端面； 選用X52K立式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為三面刃銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序5、銑削Ф35右端面； 選用X52K立式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為三面刃銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序6、銑削Ф18上端面； 選用X52K立式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為三面刃銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序7、銑削寬度為3mm槽； 選用X52K立式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為銑槽刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序8、鉆削Ф20H8圓柱孔； 選用Z525立式鉆床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序9、鉆削2-Ф15圓柱孔及Ф28T2臺(tái)階孔； 選用Z525立式鉆床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆、锪孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序10、鉆削M10螺紋孔； 選用Z525立式鉆床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、絲錐鉆，測量的工具為螺紋量規(guī)。 工序11、鉆削Ф11圓柱孔； 選用Z525立式鉆床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序12、倒角； 工序13、終檢。 3.5 確定加工余量 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削16右端面及10下端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為8mm。 工序4、銑削Ф35左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序5、銑削Ф35右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序6、銑削Ф18上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序7、銑削寬度為3mm槽； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序8、鉆削Ф20H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為10mm（單邊）。 工序9、鉆削2-Ф15圓柱孔及Ф28T2臺(tái)階孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為7.5mm（單邊）。 工序10、鉆削M10螺紋孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為5mm（單邊）。 工序11、鉆削Ф11圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為5.5mm（單邊）。 工序12、倒角； 工序13、終檢。 3.6 計(jì)算切削用量及基本時(shí)間 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削： 工步1：粗銑16右端面及10下端面； （1）切削深度6.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=80，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑16右端面及10下端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=80，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：精銑16右端面及10下端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=100m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=80，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序4、銑削： 工步1：粗銑Ф35左端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=35，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑Ф35左端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=35，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序5、銑削： 工步1：粗銑Ф35右端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=35，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑Ф35右端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=35，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序6、銑削Ф18上端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=18，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序7、銑削寬度為3mm槽； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=29，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序8、鉆削： 工步1：鉆削Ф20H8圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=50，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Ф20H8圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=50，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Ф20H8圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=50，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序9、鉆削： 工步1：鉆削2-Ф15圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=16，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削2-Ф15圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=16，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削2-Ф15圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=16，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步4：鉆削Ф28T2臺(tái)階孔； （1）采用的锪孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=2，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序10、鉆削： 工步1：鉆削M10螺紋孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=7.5，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：鉆削M10螺紋孔； （1）采用的絲錐鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=7.5，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序11、鉆削： 工步1：鉆削Ф11圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=10.5，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Ф11圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=10.5，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Ф11圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)速，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=10.5，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序12、倒角； 工序13、終檢。 第四章 鉆Ф11圓柱孔專用夾具設(shè)計(jì) 4.1 定位方案及裝置的確定 4.1.1設(shè)計(jì)定位方案應(yīng)滿足的要求 工件在夾具中定位的任務(wù)是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夾具中都能擁有相同的正確位子，不能滿足加工的技術(shù)要求的全部是不正確的，雖然不能保證100%一致，但是所有工件的誤差必須保證要在所要求的誤差之內(nèi)。 4.1.2定位方案的確定 1、斜支架：本次對(duì)斜支架進(jìn)行定位，其定位方案為“三個(gè)面”。尺寸16所在左端面、尺寸10下端面與定位塊進(jìn)行定位，限制5個(gè)方向自由度。利用定位鉆模座凸臺(tái)和Ф35左端面進(jìn)行定位，限制1個(gè)方向自由度。實(shí)現(xiàn)零件的完全定位。 2、定位塊：采用的定位方案是“一面兩銷”。 3、定位鉆模座：采用的定位方案是“一面兩銷”。 4、鉆模板：采用的定位方案是“一面兩銷”。 4.1.3定位元件的確定 1、斜支架：其定位元件有定位塊、定位鉆模座。 2、定位塊：其定位元件有圓柱銷和菱形銷。 3、定位鉆模座：其定位元件有圓柱銷和菱形銷。 4、鉆模板：其定位元件有圓柱銷和菱形銷。下圖4.1為夾具裝配圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.2 夾緊方案及裝置的確定 4.2.1設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 1、工件不移動(dòng)原則 夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 2、工件不變形原則 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。 3、工件不振動(dòng)原則 對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。 4、安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。 5、經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、使用性能好。 4.2.2夾緊方案的確定 1、斜支架：利用定位鉆模座、內(nèi)六角螺栓、前后U型壓盤、六角螺母對(duì)工件進(jìn)行前后方向的夾緊。利用定位塊、內(nèi)六角螺栓、左右U型壓盤、六角螺母對(duì)工件進(jìn)行左右方向的夾緊。 2、定位塊：在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 3、定位鉆模座：在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 4、鉆模板：在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 4.2.3夾緊元件的確定 1、斜支架：其夾緊元件有定位鉆模座、內(nèi)六角螺栓、前后U型壓盤、六角螺母、定位塊、左右U型壓盤。 2、定位塊：其夾緊元件有內(nèi)六角螺栓。 3、定位鉆模座：其夾緊元件有內(nèi)六角螺栓。 4、鉆模板：其夾緊元件有內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體的設(shè)計(jì)要求有： 1、有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，之間應(yīng)有適當(dāng)位置精度。 為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 2、有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 3、結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。 4、排屑方便 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。可以在夾具體開排屑槽、在夾具體下部設(shè)置排屑斜面。 5、在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠 本次設(shè)計(jì)采用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料，其制造形式采用鑄造的方式獲得。具體構(gòu)造見圖4.2： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 導(dǎo)向裝置—鉆套的確定 本次選擇的導(dǎo)向裝置，除了鉆模座、鉆模板以外，還需要選擇鉆套。鉆套是鉆模上特有的元件，它的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜，保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。 根據(jù)使用特點(diǎn)，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。 1、固定鉆套 固定鉆套（如圖4.3）直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時(shí)，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長度，應(yīng)采用有肩鉆套。 圖4.3 固定鉆套 2、可換鉆套 可換鉆套（如圖4.4）用于零件單一、大批量生產(chǎn)中，方便更換磨損的鉆套。鉆套和襯套之間采用F7/m6或F7/k6配合，襯套和鉆模板之間采用H7/n6配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)及退刀時(shí)脫出。 圖4.4 可換鉆套 3、快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個(gè)加工工步，需要不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時(shí)應(yīng)使用快換鉆套（如圖4.5）。更換鉆套時(shí)，只需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。 圖4.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標(biāo)準(zhǔn)鉆套時(shí)，需自行設(shè)計(jì)的鉆套稱為特殊鉆套。圖4.6加長鉆套為常見的特殊鉆套，在加工凹面上的孔時(shí)使用，為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導(dǎo)高度H以上的孔徑放大，鉆套的高度H增大，則導(dǎo)向性能好，刀具剛度提高，加工精度高，但鉆套與刀具的磨損加劇，一般取H=1～2.5d。 圖4.6 加長鉆套 本次設(shè)計(jì)的要求是要對(duì)零件上Ф11圓柱孔進(jìn)行鉆孔加工，最后才能實(shí)現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以要選快換鉆套來用作刀具的導(dǎo)向元件。 4.5 鉆削力的計(jì)算 加工機(jī)床：Z525立式鉆床；刀具：Φ11鉆頭 根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南，得鉆削力計(jì)算方法： 其中P代表鉆削的力度；t代表鉆削的深度，10.5mm； S代表每輪的轉(zhuǎn)了以后的進(jìn)給量，0.1mm；D─鉆頭直徑，Φ11mm； HB─布氏硬度，取180HBS。 所以 4.6 夾緊力的計(jì)算 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，， 所以，取螺栓預(yù)緊力。 選內(nèi)六角螺栓M10粗牙螺紋，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力。 故可以采用內(nèi)六角螺栓M10粗牙螺紋。 結(jié)論 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足，自己知識(shí)中存在著很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論到實(shí)踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識(shí)到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。我這次進(jìn)行的小設(shè)計(jì)，是入大學(xué)以來一次較為正式，知識(shí)面涉及較廣的設(shè)計(jì)。學(xué)校安排這樣一次實(shí)踐項(xiàng)目，就是要讓我們對(duì)之前所學(xué)的東西進(jìn)行一次鞏固和深化，重新把各科的知識(shí)匯總梳理了一遍。這對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)以及將來踏上社會(huì)工作是很有好處的。書本上的理論知識(shí)可能掌握了，但是關(guān)鍵是要如何吸納為自己的東西，并投入到實(shí)踐創(chuàng)新中去，做到能融會(huì)貫通，舉一反三，能實(shí)實(shí)在在地解決實(shí)際問題。 通過本次設(shè)計(jì)我掌握了夾具設(shè)計(jì)的一套流程，零件作用、材料以及技術(shù)要求的分析；零件圖、毛坯圖的繪制；加工工藝路線的選擇、比較、分析與確定；切削用量以及加工工時(shí)的計(jì)算；專用夾具定位方案、元件，夾緊方案、元件的選擇，切削力以及夾緊力等等。 當(dāng)然，本次設(shè)計(jì)也遇到了很多困難，比如在參考資料的尋找、獨(dú)立完成制圖以及對(duì)說明書的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐虐娴鹊?。整個(gè)設(shè)計(jì)也還有諸多不足之處及遺忘之處，將來可以引以為戒，會(huì)成為以后的學(xué)習(xí)及工作中寶貴的財(cái)富。 致謝 首先要謝謝的，就是我的指導(dǎo)老師。老師人比較隨和，不過在對(duì)待學(xué)術(shù)上是非常嚴(yán)厲的。在平時(shí)的聊天里面，我們就像是朋友一樣，不過只要一涉及到論文的東西，老師絕對(duì)不會(huì)對(duì)我手下留情，都是嚴(yán)格要求的。從一開始選擇論文的題目，到后來將論文的題目定下來，再到后來寫論文，修改，潤色等等，老師都給了我很多的幫助，在遇到問題的時(shí)候，老師總是對(duì)我說不要著急，慢慢去找方向，針對(duì)問題去尋找解決的辦法。說明書能夠這么快寫好了，跟我的指導(dǎo)老師的幫助是分不開的。 除了老師，我的同學(xué)們，我也要謝謝你們，因?yàn)橛心銈?，我的設(shè)計(jì)過程才能如此的難忘，馬上就要結(jié)束設(shè)計(jì)了，今后我們一起大步向前去奮斗，希望各位都能有更好的明天。 參考文獻(xiàn) [1] 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 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