【正文】 otkr +(1～ 2)=（ 15mm/2） cot54176。+1mm=。f= 。n= 351r/ 結(jié) 果 代 入 公 式 ， 則 該 第 9 頁 共 34 頁 9 工 序 的 基 本 時 間 t j=(53mm+1mm+)/(351r/min)==。 輔助時間 f t 的計算 精鉸工步 根據(jù)表，可由公式 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得該工序的基本時間。l l2 由表按 kr =15176。、 ap =(Dd)/2=()/2= 的條件查得l1=； l2=15mm；而 l=53mm； f=。 n=47r/，則該工序基本時間 tj =（ 53mm++15mm） /（ 47r/min）==218s。 其他時間 的計算 除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要時間和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由于右端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工 作的時間 bt 是作業(yè)時間的2% ，休息與生理需要時間 tx 是 作業(yè)時間 的 2%~ ，本工件均取 3%，則各工序的其他時間（ tbtx）可按關(guān)系式（ 3%+3%） *（ tjtf）計算，分別為：鉆孔工步的其他時間： t b t x=%6（ ） * 。精鉸孔工步的其他時間：%6() 六、夾具設(shè)計 定位和夾緊方案選擇： 剎車支架鉆孔的夾具設(shè)計： 1 零件的作用及結(jié)構(gòu)分析 a 零件的作用 剎車支架主要用于對于兩個剎車盤得支撐，承受較大的壓力。 b 零件的結(jié)構(gòu) 零件對粗糙度的要求不高，有兩 H9 級的孔，最高 精度的平面的粗糙度為 。故多采用專用夾具，可調(diào)夾具。 定位板、導(dǎo)板、 定位銷 、定料銷，是分別用于單個毛坯料的各種定位而設(shè)計，它 第 10 頁 共 34 頁 10 們既可用于毛坯料的外輪廓定位，也可以用于內(nèi)孔定位。有時為了提高定位精度，還可在模具上增設(shè)側(cè)壓裝置，使條料緊靠一側(cè)的導(dǎo)尺定位 ， 工 件上的定 位基準(zhǔn)面與相應(yīng)的定位元件合稱為定位副。定位副的選擇及其制造精度直接影響工件的定位精度和夾具的工作效率以及制造使用性能等 案一 ： 臥式鉆：左側(cè)面定位控制 3 個自由度（俯視圖），右側(cè) V 型塊定位控制 2 個自由度、并夾緊，后方使用支撐釘定位、控制 1 個自由度， 如圖： ： 臥式鉆：左側(cè)面定位控制 3 個自由度（俯視圖），右側(cè) V 型塊定位控制 2 個自由度、并夾緊，后方使用支撐釘定位、控制 1 個自由度，如圖： 第 11 頁 共 34 頁 11 （ 2） .確定定位方案 方案分析：方案 1 與方案 2 選用臥式鉆床，定位方式相同，但夾緊方式不同，方案一中夾緊面選 擇直徑 16mm 的孔外圓夾緊，可以保證在夾緊過程中不影響零件形狀，剛性較好；方案二中加緊面選擇零件底座夾緊，夾緊力可能使零件收到彎矩而影響加工孔的垂直度。綜合考慮后，選擇方案一種的定位夾緊方式，定位元件為支撐釘。因工件尺寸大，需要對加工增加輔助支撐。 輔助支承是為了提高平面支承定位剛度的辦法之一。具體操作輔助支承時，先讓定位元件定位好之后再輔助支承與工件接觸，所以不起定位作用。 常用的輔助支承有（任寫兩種）：旋轉(zhuǎn)式輔助支承、自位式輔助支承、推引式輔助支承、液壓鎖緊的輔助支承 。 （ 3） 最終定位方式如圖 ： 第 12 頁 共 34 頁 12 （ 4） 夾緊力位置如圖 第 13 頁 共 34 頁 13 （ 5） 工件工裝方式如圖： 第 14 頁 共 34 頁 14 夾緊機構(gòu)選擇 此零件需六點定位，一個方向需要夾緊，若分別設(shè)置夾緊機構(gòu)，則夾具復(fù)雜，且操作不便，為簡化操作，設(shè)置一個螺旋夾緊機構(gòu)和一單獨工作的支撐機構(gòu)完成支撐工作。 夾具類型 ： 根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。 此工序要求在同一直線上鉆兩個孔，采用移動式鉆頭即可完成加工一個孔后，鉆頭沿導(dǎo)軌運動至另一個工作位置，加工第二個孔。 這樣可以快速經(jīng)濟(jì)型加工零件。 組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸，清洗后留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點，因此組合夾具在單件，中、小批量多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具 （ 1） .繪制夾具結(jié)構(gòu)方案草圖 第 15 頁 共 34 頁 15 如圖所示：頂端采用螺旋夾緊機構(gòu)，側(cè)面采用輔助支撐裝置，當(dāng)選入螺旋夾緊裝置時（螺旋機構(gòu)中，選入方向有坡度），鉸鏈機構(gòu)向 下移動，使上下方向夾緊。 由于此工件只需實現(xiàn)六點定位后夾緊一個方向，選用螺旋夾緊方式即可實現(xiàn)加緊。由此確定加緊方式。鉆模套采用帶肩式固定鉆套。 （ 2） 總裝圖 標(biāo)注后，總裝配圖如圖所示： 第 16 頁 共 34 頁 16 （ 3） 定位誤差分析 （ a）定位元件尺寸及公差的確定： 本夾具的主要定位元件為兩個階梯定位銷，結(jié)構(gòu)簡單且便于更換。該定位銷的主要定位尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相配孔的尺寸公差相同，即為φ 8。由于階梯定位銷的下端通過過盈配合與鉆模體連接在一起，并且保證上端定位銷的高度尺寸，因此階梯型定位銷較小圓柱體的直徑取 為φ 6。 （ b）定位誤差的計算： 因為零件圖上不要求兩孔之間的定位尺寸精度要求，故在此不做計算。只要鉆模板上兩空的定位尺寸與零件兩空定位尺寸間尺寸相同即可 （ 4） 夾緊力的計算 由于本工序主要是鉆表面的兩個孔，所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計算，及夾緊力和鉆削力的計算。 鉆孔時的切削力計算： 第 17 頁 共 34 頁 17 粗鉆： 根據(jù)（《機械加工工藝手冊》 李洪 主編 ）表 鉆孔時的切削力為： 0. 700. 79 .8 19 .8 1 * 6 1 1 . * 4 .4 * * 1 .23 8 0 9 .0 3FF d f kN? ? ?????? 半精鉆： 鉆孔時的切削力為 : 0. 700. 79 .8 19 .8 1 * 6 1 1 . * 1 .3 * * 1 .21 1 2 5 .4 0FF d f kN? ? ?????? 夾緊力的計算：粗鉆 ： 根據(jù)（《機床夾具設(shè)計手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表 1311 202/4 * 35 * 30 / 4Q dNp???? 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù) 1 2 3K K K K? 式中： 1K — 基本安全系數(shù)；取 2K — 加工性質(zhì)系數(shù)；取 3K — 刀具鈍化系數(shù)；取 4K — 斷續(xù)切削系數(shù)；取 則 * * * * F FKN??? 鉆削力 F? 小于夾緊力 0Q ，所以該夾緊裝置可靠 半精鉆： 根據(jù)（《機床夾具設(shè)計手冊》 第三版 王光斗 王春福 主編）表1311 第 18 頁 共 34 頁 18 202/4 * 35 * 30 / 4QNdp???? 在計算切削力時，必須 考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù) 1 2 3K K K K? 式中： 1K — 基本安全系數(shù)；取 2K — 加工性質(zhì)系數(shù)；取 3K — 刀具鈍化系數(shù)；取 4K — 斷續(xù)切削系數(shù)；取 則 1. 2 *1 .1 *1 .1 *1 .1 *1 12 5. 4017 97 .4 9F FKN??? 鉆削力 F? 小于夾緊力 0Q ，所以該夾緊裝置可靠 綜上所述，本工序粗鉆和半精鉆的切削力都比夾緊力要小得多，所以該夾緊裝置可靠。 導(dǎo)向裝置 、 夾具一般由夾具體、定位元件、夾緊裝置、對刀或?qū)蜓b置、接元件等組成。夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)； 定位元件保證工件在夾具中處于正確的位置； 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢；工件對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相于定位元件的正確位置；連接元件是確夾具在機床上正確位置的元件 （ 1） 工藝性分析 在夾具體轉(zhuǎn)配過程中，主要定位銷與鉆模板上的孔通過過盈配合連接在一起。由于工件較小，鉆模板與夾具體間一般不拆卸，一次性裝就可滿足生產(chǎn)要求，且有螺釘旋緊固定鉆模板和夾具體。如圖所示： 第 19 頁 共 34 頁 19 （ 2）主要零件的選擇 鉆模體 ：由于工件尺寸相對較小，采用固定式。鉆模體的形狀較為復(fù)雜，因此采用鑄造而不采用鍛造。又因為鉆模體的便面需要與工件進(jìn)行配合，所以與工件配合的斷面經(jīng)過粗銑 半精銑 精銑達(dá)到所要求的加工精度，而導(dǎo)向孔要與滑柱和導(dǎo)柱配合，且為了加工方便，做成通孔，并進(jìn)行精加工。 鉆模板： 采用鑄造方式 成型。對于與其他零件進(jìn)行配合的斷面和孔采用機加工，以達(dá)到所需要的精度。 定位銷： 采用機加工成型。由于定位銷是保證工件加工符合所要求技術(shù)的關(guān)鍵性零件，因此定位銷需要精加工，并測量軸徑，使其加工尺寸及加工精度符合技術(shù)要求。 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。有老 第 20 頁 共 34 頁 20 師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計工序 60：銑 A 向面的夾具設(shè)計，選用機床： X51立式銑床。 4 問題的提出 本夾具主要用于銑基 A 向面，屬于工序 60， 主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度。 5 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第 一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ 14H9 孔與Φ 16H9 孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的Φ 14H9 孔與Φ 16H9 孔作為定位基準(zhǔn)，采用一圓柱銷、一削邊銷來定位，即經(jīng)典的“一面兩銷”。 6 切削力及夾緊力計算 （ 1）刀具： 采用立銑刀 φ20mm 機床： X51 立式銑床 由 [3] 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFnd zafaCF 0? 查表 — 8 得其中： 修正系數(shù) ?vk 30?FC ?Fq ?FX ?Fy ?Fu 8?Pa z=24 0?Fw 代入上式，可得 F= 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 4321 KKKK 其中： 1K 為基本安全系數(shù) 第 21 頁 共 34 頁 21 2K 為加工性質(zhì)系數(shù) 3K 為刀具鈍化系數(shù) 4K 為斷續(xù)切削系數(shù) 所以 NKFF ??? （ 2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 ? ? FKffN ??? 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 ?? ff F= zP +G G 為工件自重 NffFN 21 ????? 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=8mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 級 MPaB 1006??? MP aBs 458108 ??? ?? 螺釘疲勞極限： M P aB ????? ?? 極限應(yīng)力幅： MP akkk ma ?? ??????許用應(yīng)力 ? ? ? ? MP aS aaa ???? 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 ?? ? ?ss?? ? [s]=~4 取 [s]=4 得 ?? MPa120?? ? ??? ??? 2cHdF 滿足要求 ? ??? ???? MP ad Nc 2 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 7 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對 第