【正文】 人們說(shuō)：美好景色在頂峰，人克服困難換來(lái)成功的喜悅才是最幸福的事。在編寫零件的工藝路線時(shí)，也是要經(jīng)過(guò)反復(fù)的修改。然而，當(dāng)我們著手清理自己的設(shè)計(jì)資料，分析零件，得出的零件的加工工藝，計(jì)算出加工工序卡。鉆模板在于鉆套配合的時(shí)候采用的是 H8/g7 的配合。鉆套可分為標(biāo)準(zhǔn)鉆套和特殊鉆套兩大類。 因?yàn)樵摿慵?四 個(gè) φ 15mm 孔全是通孔且加工深度不大，并且到下一表面 的距離不大，極易造成鉆頭折斷或擦到下一表面上，甚至?xí)斐闪慵?bào) 費(fèi) 。 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： （ 1） 定位誤差： 定位尺寸公差 ?? ，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。 圖 三維夾具 爆炸 圖 圖 三維夾具 零件 裝配圖 25 第 6章 鉆床夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來(lái)鉆 上下 端面上 4 個(gè) φ 15mm 通孔。即：故 ?? （ 2）夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響均小。 由于車削 單邊 余量為 ， 一次走刀就能完成，所以取 ap=。 （ 3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過(guò)夾具的圓形輪廓之外。 （ 4）夾具的平衡 對(duì)角鐵式、花盤式等結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的車床夾具，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取平衡措施，使夾具的重心落在主軸回轉(zhuǎn)軸線上，以減少主軸軸承的磨損，避免因離心力產(chǎn)生振動(dòng)而影響加工質(zhì)量和刀具壽命。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過(guò)程中移動(dòng)或發(fā)生事故。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾 頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。它具有較高的強(qiáng)度，在所有刀具材料中它的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度最高，是制造各種刃型復(fù)雜刀具的主要材料。鏜刀則根據(jù)孔的大小不同分別選取。為提高生產(chǎn)率，在條件允許時(shí)也可采用組合夾具。 （ 3）計(jì)算切削工時(shí)： 切削工時(shí)： l=30mm， l2=3mm， l3=4mm， 則： ? ?12 3 0 3 4t 0 . 4 2 m in8 8 5 0 . 1wl l lnf?? ??? ? ?? 16 第 4章 加工設(shè)備與工藝裝備選擇 （ 1） 選擇機(jī)床應(yīng)遵循如下原則： （ 2） 機(jī)床的加工范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)； （ 3） 機(jī)床的精度應(yīng)與工序加工要求的精度相適應(yīng)； （ 4） 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的 生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 2） 決定沒(méi)齒進(jìn)給量 af 根據(jù) X62W 型銑床說(shuō)明書（切削用量手冊(cè)第六章，常見(jiàn)銑床的技術(shù)資料，表 24），其功率為 7kW，中等系統(tǒng)剛度，則 af=~， 現(xiàn)取 af=。 c、 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)決定進(jìn)給量：根據(jù)表 8（查切削用量手冊(cè)第三章），當(dāng)αb， d0 ? ， 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 8330N 時(shí)，進(jìn)給量為。 鉆頭的幾何形狀為（查切削用量手冊(cè)第三章表 1 及表二）：雙錐修磨橫刃， β=30176。所以 實(shí)際切削速度 v 42 /ms? 。 （ 3）粗車 左右 φ 50mm 外圓 的加工余量： 由《 機(jī)械制造工藝學(xué)》查得粗車 φ 90mm 外圓 的加工余量為 2mm。 工序 15：檢驗(yàn)。 工序 7：粗銑頂面 φ 50mm 面。 還有在加工兩個(gè)φ 50mm 外圓端面以及兩個(gè) φ 90mm 外圓端面時(shí)涉及到兩次掉頭以及需要 4 次裝夾，讓費(fèi)了大量時(shí)間。 工序 14：清洗。 工序 6：鉆八個(gè) φ 15mm 孔。但方案一中工序 4 與工序 5 中涉及到兩個(gè)不同的機(jī)床，不宜采用組合機(jī)床。 工序 11：鉆 M8mm 底孔 φ 。 工序 3：劃線。 工序 11：鉆 M8mm 底孔 φ 。 工序 3：劃線。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。 工序的合理組合 確定 基準(zhǔn) 以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證精度要求出發(fā)的，因此分析定位基準(zhǔn)選擇的順序就應(yīng)為精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 由生產(chǎn)任務(wù)得： 100n? , 5%?? , 3%?? ，代入公式計(jì)算， ? ?60 00 1 5% 3% 10 8N ? ? ? ? ? （ 2）確定生產(chǎn)類型：最終傳動(dòng)箱殼體長(zhǎng) 110mm， 寬 80mm，高 100mm，屬于中型零件，殼體生產(chǎn)綱領(lǐng)為 108 件，屬于 小批量 生產(chǎn)?，F(xiàn)分述如下 : （ 1）以 φ 20mm 孔中心軸線為中心的加工表面。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在專業(yè)知識(shí)方面的不足。 31 總 結(jié) 25 IV 定位誤差的分析 3 機(jī)械加工余量及毛坯 的尺寸確定 2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2 零件的功用及工藝分析 2 第 3 章 零件的工藝設(shè)計(jì) 然后計(jì)算出定位誤差、夾緊力以及切削力，分析夾具的合理性。設(shè)計(jì)中先進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)和工藝分析， 確定粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)以及零件的加工余量與毛坯的尺寸， 得出零件的加工工藝過(guò)程 ，接著再計(jì)算各工序的切削用量以及工時(shí) 。 Drill jig。 1 第 2 章 引言 1 課題的主要內(nèi)容 2 本人所完成的工作量 9 確定切削用量及基本工時(shí) 17 車床夾具設(shè)計(jì) 24 第 6 章 鉆床夾具設(shè)計(jì) 28 鉆套的選擇 零件加工質(zhì)量的好壞、成本的高低，都是這些內(nèi)容的直接反映。 （ 1） 完成殼體零件的三維造型 （ 2）完 成殼體零件的工藝規(guī)程及工序卡片 （ 3） 完成殼體上一副鉆夾具的設(shè)計(jì)任務(wù) （ 4） 完成殼體上一副 車 夾具的設(shè)計(jì)任務(wù) （ 5） 完成夾具全部零件的三維造型及裝配 （ 6） 完成關(guān)鍵零件的有限元分析 2 構(gòu)思 在做 銑夾具和鉆夾具的過(guò)程中，首先要分析殼體零件圖及加工的技術(shù)要求，其次考慮毛坯的選擇，再者要考慮制定機(jī)械加工工藝過(guò)程中一些關(guān)鍵問(wèn)題，像基準(zhǔn)的選擇、零件表面加工方法的選擇、加工 順序的安排和組合、加工路線的擬定等等都需要了解大量的資料后精心加以選擇和確定，最后結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)出方便實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的夾具。 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 確定生產(chǎn)類型 （ 1）確定生產(chǎn)綱領(lǐng)：機(jī)械產(chǎn)品在計(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)劃稱為該產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。根據(jù)選定的基面加工與否，又將定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 5 （ 2） 精基準(zhǔn)的選擇 選擇的原則是： a、 基準(zhǔn)重合原則 b、 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 c、 自為基準(zhǔn)原則 d、 互為基準(zhǔn)原則 e、便于裝夾原則 選 擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。 制訂工藝路線 的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件 6 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。 工序 8： 鉆、擴(kuò) φ 36mm 孔。 工序 16：入庫(kù)。 工序 8： 鏜 φ 36mm 孔。 工序 16：入 庫(kù)。 工序 3：劃線。 8 工序 11：鉆 M8mm 底孔 φ 。為了解決這個(gè)問(wèn)題，原有的加工路線仍可保持不變，只是在加工 8 個(gè) φ 15mm 孔時(shí)，觀察到鉆頭快鉆穿零件時(shí)， 采用 手動(dòng)進(jìn)給 方式 。 工序 4：粗車 φ 50mm 右 外圓 端面 ，粗車 φ 90mm 右外圓端面并倒角 C2。 工序 12：攻螺紋 M8。 （ 1）粗銑 各 表面的加工余量： 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表 2—35 平面的加工余量，及考慮在鑄造過(guò)程中，表面會(huì)產(chǎn)生氣泡等部分，因此，加工余量得留大點(diǎn)。取 （ 入 體方向）。如果選 230r/min，則速度損失較大。 b=2mm， l=4mm。查（切削用量手冊(cè)第五章表 1 及表 9），采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀，故齒數(shù) Z=8；銑刀幾何形狀（切 削用量手冊(cè)第五章表 2）： γn=15176。 因此實(shí)際切削速度和沒(méi)齒進(jìn)給量為： 15 0cv 0 .21000 cdn m s??? （ ） fc cv ma snz?? （ ） （ 3） 計(jì)算基本工時(shí) 由公式 即 tm fLv? 式中 L=l1+l2+l3， 由于是粗銑，故整個(gè)銑刀刀盤不必銑過(guò)整個(gè)工件，利用作圖法，可得出的行程 L=l1+l2+l3=69mm， 故 t 69m fL sv?? 工序 8 切削用量的計(jì)算以及基本工時(shí)的確定 工序 8：鏜 φ 36mm 孔 （ 1）選擇機(jī)床 選用 T740 金剛鏜床。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工精度；提高加工效率；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等，在選擇時(shí)一般盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)可采用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具和其它一些專用刀具。而高速鋼是在高碳鋼中加入較多的合金元素 W、 Gr、V、 Mo 等與 C 生成碳化物制得的。 第 5章 零件的車床夾具設(shè)計(jì) 車床夾具主要用于零件的旋轉(zhuǎn)表面以及端面。 花盤式車床夾具：這類夾具的夾具體稱花盤，上面開(kāi)有若干個(gè) T 形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。 當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以 夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置。 19 （ 3）定位元件的設(shè)計(jì) 在車床上加工回轉(zhuǎn)表面，要求工件加工面的軸線必須和車床主軸的旋線重合。因此，對(duì)于重量不對(duì)稱的夾具，要有平衡要求。 為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此 通過(guò)心軸左端支撐零件及彈性套筒脹緊零件 ， 限制 3 個(gè) 自由度，從而保證零件的定位誤差在較小范圍內(nèi)， 這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。 定位誤差的分析 由于生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)，故考慮成本節(jié)約，使用手動(dòng)加緊機(jī)構(gòu)，采用手動(dòng)彈簧芯軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行其內(nèi)孔的定位加緊，工件以 φ 20mm 通 孔在彈性套筒和心軸端面上定位，旋 緊螺母，通過(guò)椎體和錐套 使彈性套筒產(chǎn)生向外均勻的彈性變形，將工件脹緊 ，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定心夾緊 。第 三部分與第四部分受力最復(fù)雜 ，受力最大最危險(xiǎn)的部位也在這里，顯示顏色從紫色到淺黃色都有，受力在 10 Mpa? 到 之間，低于 45 鋼的屈服應(yīng)力 355Mpa，故該軸可安全工作 。 （ 1）切削力的計(jì)算 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 721 ?? 可得： 26 切削力公式： Pf KfDF ? （ ） 式中 D=15mm（孔的直徑） ， f=（主軸進(jìn)給率） 查表 821 ?? 得： P ???????? （ ） 即 ： Ff=3206(N) （ 2）夾緊力的計(jì)算 實(shí)際所需夾緊力：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1121 ?? 得： KFW fK ?? （ ） 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210 KKKKKKKK ? （ ） 式中： 60 ~KK 為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 121 ?? 可得： K== 所以 WK=Ff K= 3206(N) =5500(N) 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì) “鉆 四 個(gè) φ 15mm 孔 ”這道工序的鉆床夾具。