【正文】 及外圓 11 鉆圓盤下表面 2個沉孔 圓盤下表面 12 鉆圓盤側(cè)面 2個 Φ 20mm孔 外圓端面及上下表面 13 鉆圓盤側(cè)面 6個 Φ 外圓端面及上下表面 14 鉆圓盤側(cè)面 8個 Φ 外圓端面及上下表面 15 銑圓盤中心圓內(nèi)表面 圓盤外圓端面 16 鏜圓盤中心圓內(nèi)表面弧形槽 圓盤內(nèi)表面 Φ 孔 17 鏜圓盤中心圓內(nèi)表面矩形槽 圓盤內(nèi)表面 Φ 孔 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 8 擬訂機(jī)械加工工藝路線 確定各表面的加工方法 根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，選定如下加工方法： 外圓及端面選擇車削，圓盤上表面圓形油槽、 4個扇形槽、 4 個矩形槽都選擇銑削。 ② 圓盤上表面圓形油槽：槽深度為 20mm，油槽的表面粗糙度為 m，公差等級 IT7,采用粗銑 +精銑。 ⑥ 圓盤上表面 4XΦ 6孔：孔深 25mm，表面粗糙度 Ra 為 m，公差等級IT7。 ⑨ 圓盤下表面 4個油槽：槽深度為 6mm，表面粗糙度 Ra 為 ，公差等級IT7，采用粗銑 +精銑。 ?圓盤側(cè)面 8XΦ 孔：孔深度為 ，與圓盤上下表面的Φ 6孔相連，孔要求都相通，采用鉆削加工。 方案二 按照該加工方案加工，加工工序分散，在加工各孔時，定位采用了粗基準(zhǔn)，影響到加工精度，后面又重復(fù)用到圓盤中心為工序基準(zhǔn)，影響更多的工序精度。確定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。中間工序尺寸的公差可從相應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度表中查得。一般情況下，單件小批生產(chǎn)適于采用工序集中的原則。余量過大，則浪費(fèi)材料及工時，增加機(jī)床和刀具的消耗；余量過小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。 工藝路線確定后，就要計算各個工序加工時所應(yīng)能達(dá)到的工序尺寸及其公差的確定與工序余量的大小，工序尺寸的標(biāo)注方法，基準(zhǔn)選擇中間工序安 排等密切相關(guān)，是一項繁瑣的工作，但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為以下兩大類： ，某表面本身各次加工工序尺寸的計算。在零件的加工過程中，為了加工和檢驗方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計 基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)，出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合的情況。 根據(jù)上述資料和加工工藝，查各種表面的加工余量表分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表 所示。選擇工藝裝備即選擇夾具、刀具、量具等，在選擇時應(yīng)考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品的通用化程度及產(chǎn)品的壽命周期；現(xiàn)由設(shè)備、工藝規(guī)程的特點(diǎn)等情況。 選擇刀具 該零件無特性表面，為適應(yīng)生產(chǎn)，一般采用通用或標(biāo)準(zhǔn)刀具。鉆Φ 6 孔可選用Φ 6mm直柄長麻花鉆。 選擇夾具 該零件加工中，工序 4 采用設(shè)計的鉆床夾具，工序 7 采用設(shè)計的銑床夾具。 選用量具如 下： 選用分度值 外徑千分尺。偏頭車刀，分度值 外徑千分尺 95186。偏頭車刀，分度值 內(nèi)徑千分 尺 5 銑上表面 235X15矩形槽 XA6132 型臥式銑床 ,粗齒圓柱形銑刀，分度值 外徑千分尺 6 銑上表面 4個扇形凹槽 XA6132 型臥式銑床 ,粗齒圓柱形銑刀，分度值 外徑千分尺 7 銑下表面 95186。 ，其次要根據(jù)機(jī)床動力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的規(guī)定等，選取盡可能大的進(jìn)給 量 f，最后利用切削用量手冊選取或用公式計算確定最佳切削速度 v。 1）車上下表面 步驟如下： ①確定被吃刀量 pa ：端面總加工余量為 ，一次走刀加工， pa =。 ,背吃刀量 pa =，查表 5138 和表 5139 得： l1= pa /tanKr+(2~3),取 l1=4mm；l2=（ 3~5） mm；批量生產(chǎn) l3=0。 Ra 為 。 =12176。 ，取 Z=3，即 p182。從表 313中選用f= mmr 。 ③確定切削速度 Vc:根據(jù)表 5109 和表 5110，查得Cv=242,Xv=,Yv=,m=， 修正系數(shù) KMv=,KHv=1,Khv=,Kkrv=,Ktv=1,刀具壽命選 T=60min,故 Vc=vvv vxympc kt a f ? = m/min ④確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n: n= 1000vd?? =根據(jù)表 55 查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=1000r/min,所以實際的切削速度為Vc=。 5）鉆上表面 4Φ 6 孔 ①確定進(jìn)給量 f：根據(jù)表 5— 113 查得 f= 0d =②確定切削速度 cv ：查表 5— 113， cv 可取 20 m/min ③確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n: n= 1000vd?? = 由機(jī)床轉(zhuǎn)速數(shù)列，取 n=430r/min，實際切削速度為 cv =④計算基本時間 根據(jù)表 5142，鉆孔的基本時間可由公式 被加工孔深度 12mm y=Dcotk/2+(1~2)mm=5~7mm f=； n=320r/min。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 19 （ 2）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200,硬度 HBS187220，根據(jù)《接卸制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)課程》 [10]表 511，選擇切削速度 cv =40m/min。 輔助時間： m ???tf 加工時間： smttt zxb )()/( ?????? 7）銑扇形凹槽 切削深度 ap=2mm。 （ 3）基本時間的確定 查 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課 程設(shè)計指導(dǎo)課程》 [2]表 547得此工序機(jī)動時間計算公式： 12jMzl l lT f??? 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速 n=210r/min，工作臺進(jìn)給量Mf = 8 4 210 151 .2 / m inzf z n m m? ? ? ? ? ?。 ②切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200,硬度 HBS187220，根據(jù)《接卸制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)課程》 [10]表 511，選擇切削速度 cv =40m/min。 （ 5）精銑 切削深度 ap=2mm。 ③基本時間的確定 查 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)課程》 [2]表 547得湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 23 此工序機(jī)動時間計算公式： 12jMzl l lT f??? 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速 n=125r/min，工作臺進(jìn)給量Mf = 0 10 125 250 / m inzf z n m m? ? ? ? ? ?。 ③確定切削 速度 Vc:根據(jù)表 5109 和表 5110，查得Cv=242,Xv=,Yv=,m=， 修正系數(shù) KMv=,KHv=1,Khv=,Kkrv=,Ktv=1,刀具壽命選 T=60min,故 Vc=vvv vxympc kt a f ? = 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 25 ④確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n: n= 1000vd?? =根據(jù)表查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=400r/min,所以實際的切削速度為Vc=。 11）鉆 2XΦ 935 沉孔 ①確定被吃刀量 pa ：Φ 42 外圓總加工余量為 ，一次走刀加工，pa =。 ,被吃刀量 pa =，查表 5138 和表 5139 得： l1= pa /tanKr+(2~3),取 l1=4mm；l2=（ 3~5） mm；批量生產(chǎn)。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 27 第三章 夾具設(shè)計 鉆床鉆孔夾具設(shè)計 夾具設(shè)計的基本要求： 定位準(zhǔn)確可靠，且與設(shè)計基準(zhǔn)和檢驗基準(zhǔn)統(tǒng)一； 便于裝夾在機(jī)臺上 ； 裝卸方便快捷； 夾緊力要牢靠； 出屑順暢 。 綜合考慮兩個方案，采用方案一更優(yōu)。 M 通常不超過 ，取 ； （ 2）夾具相對刀具位置誤差：△ D因此根據(jù)表 733確定鉆套為 B40X55。 同理在安裝工件時，將工件穿過心軸放到定位板上，側(cè)邊靠緊防轉(zhuǎn)銷后，將墊圈插進(jìn)螺母與工 件之間，用扳手打緊螺母就夾緊了工件，放下鉆模板就可以鉆孔了。夾緊力過大可能使工件夾緊變形，加工質(zhì)量無法保證。39。 d2=螺紋處摩擦角； 15176。 j=△ ycos? = 夾具體設(shè)計 如圖 所示為夾具體圖，夾具體的設(shè)計是在上述定位元件、導(dǎo)向元件、夾緊裝置基礎(chǔ)上所設(shè)計的，它的形狀、大小方便將這些元件組裝起來，實現(xiàn)其功能要求，保證加工質(zhì)量，與此同時，對夾具體的要求是加工經(jīng)濟(jì)性好，在能滿足鉆削加工工藝的質(zhì)量要求情況下，夾具體較高精度的加工面少則更符合加工經(jīng)濟(jì)性 。中間利用特殊墊塊，承接夾具底座與零件，來保證加工零件所加工的孔與鉆模板上鉆套孔的同心度，夾具體圖如圖 。 4)遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，減少裝工件的時間，提高生產(chǎn)效率。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 32 圖 定位方案 計算定位誤差 夾具的主要功能是用來保證工件加工表面的位置精度。 第三項一般不易估算 ，夾具精度驗算是指前兩項，其和不大于工件允許誤差的 2/3 為算合格。 j=△ ycos? = 磨損造成得加工誤差：△ j 圖 圓形對刀塊 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 34 確定夾緊方案 (1)夾緊力的方向： 夾緊力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和夾緊力，以防止損壞工件及傷害到夾具操作人員。確 定夾緊力的方向、作用點(diǎn)，以及夾緊元件或夾緊機(jī)構(gòu)，估算夾緊力大小。 圖 夾緊方案 夾緊力及誤差計算 夾緊力的計算 刀具材料：硬質(zhì)合金刀 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 35 由實際加工的經(jīng)驗可知，鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向，即垂直于工作臺， 由參考文獻(xiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計手 冊》查表 127 可得： 切削力計算公式： fF = pK 式中 fF 軸向切削力（ N）； D鉆頭直徑（ mm）； F每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ mm）； Kp修正系數(shù)； 由參考文獻(xiàn)《機(jī) 床夾具設(shè)計手冊》查表 128 得： Kp=(HB/190) 取HB=175 所以可計算出： pK =（ 175247。 零件有 4 個通孔，直徑為 40mm，利用夾緊元件和通孔來確定夾緊方案即可，選取的夾緊元件是固定手柄壓緊螺釘，配上定位襯套，是零件與夾具體底座連接在一起。 ③夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。 (3)選擇夾緊機(jī)構(gòu)： 在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。 A取 ，取 ； 由上述計算可得： 誤差總和：△ j+△ w=＜ 從以上得分析，所設(shè)計得夾具能滿 足零件的加工精度要求。 綜上分析可知，該銑槽工序的定位誤差為 △ dw=△ jb+△ jw 夾緊誤差的計算： △ j 2）夾具在機(jī)床上對定誤差，指夾具相對于刀具或相對于機(jī)床成形運(yùn)動的位置誤差。 綜上所述，由零件的工藝分析可以得出，利用圓盤的四個通孔，可作為定位的基準(zhǔn)，利用長手柄固定緊固螺釘，搭配定位襯套，使零件和夾具底座連接在一起，銑出圓盤上表面四個矩形凹槽。 2)盡量用精基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。除此之外還要求方便連接。 r’ =螺桿端部與工件的當(dāng)量摩擦半徑， mm； 對于三角螺紋 φ‘’ =arctan( 1) 代入數(shù)值計算得到 W=7428N ②夾緊誤差的計算： △ j Q原始作用力， N。 查得夾緊力公式 239。夾緊裝置通過螺釘與夾具體連接。 夾緊裝置設(shè)計 （ 1）夾緊裝置結(jié)構(gòu) 夾緊裝置如下圖 所示，利用墊板和螺栓，使加工零件與下面的墊塊產(chǎn)生擠壓力，來固定零件鉆孔。 導(dǎo)向方案及導(dǎo)向元件的選擇和設(shè)計 （ 1）確定導(dǎo)向方案 考慮到該零件為小批量生產(chǎn)，故選擇標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的固定鉆套，目的是鉆孔方便，鉆套至鉆孔表面距離為（ 1~） d=14~21mm 選取，鉆套至工件表面距離取 19mm。 圖 夾具定位結(jié)構(gòu) （ 4） 定位誤差計算 有前面的相關(guān)零件計算可得出， △ D缺點(diǎn)是切削力和夾緊力在同一方向，不利于提高夾緊剛性。 12）鉆上表面 4Φ 6 孔 ①確定進(jìn)給量 f：根據(jù)表 5— 113 查得 f= 0d =②確定切削速度 cv ：查表 5— 113， cv 可取 20 m/min ③確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n: n= 1000vd?? = 由機(jī)床轉(zhuǎn)速數(shù)列，取 n=430r/min，實際切削速度為 cv =④計算基本時間 根據(jù)表 5142，鉆 孔的基本時間可