CA6140車床法蘭盤[831004] 加工工藝及鉆4-φ9孔夾具設(shè)計[版本4]課程設(shè)計

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19 遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 遼寧工程技術(shù)大學 課 程 設(shè) 計 題 目： 法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝 備設(shè)計（鉆軸向孔4-Φ9） 班　　級：　汽 車 05-1班 姓　　名：　黃 永 波 指導(dǎo)教師：　冷 岳 峰 完成日期：　2008年7月1日 一、設(shè)計題目　　 法蘭盤零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計（鉆軸向孔4-Φ9） 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn) 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 毛坯圖 1張 (3) 機械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張 (4) 與所設(shè)計夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張 (4) 夾具裝配圖 1張 (5) 夾具體零件圖 1張 (6) 課程設(shè)計說明書(5000～8000字) 1份 四、進度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫說明書 3天 (5) 準備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評語 成 績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 本課程設(shè)計主要內(nèi)容包括法蘭盤（CA6140車床）的加工工藝過程設(shè)計和鉆孔的專用夾具設(shè)計，在課程設(shè)計過程中完成了零件圖、毛坯圖、夾具體裝配圖和夾具體零件圖的繪制。 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在我們完成了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們對所學各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。 能夠順利的完成這次課程設(shè)計，首先得助于冷岳峰老師的悉心指導(dǎo)，同學們的耐心解答。在設(shè)計過程中，缺乏實際的生產(chǎn)經(jīng)驗，導(dǎo)致在設(shè)計中碰到了許多的問題。但在同學們的幫助下，通過請教老師，翻閱資料、查工具書，解決設(shè)計過程中的一個又一個的問題。在此，十分感謝冷岳峰老師的細心指導(dǎo)，感謝同學們的互相幫助。 Abstract The main content of the curriculum design, including flange (CA6140 lathe) the process of design and processing of drilling for fixture design, in the process of designing courses to complete parts of the map, rough map, specific folders and folders assembly specific parts of the map drawn . Machinery manufacturing and technological foundation of our curriculum is designed to complete all the basic courses, technical basic course, after the most specialized. This is what we have learned on the course of an in-depth review of the comprehensive, is also a theory with practical training. The successful completion of the curriculum design, first of all help in the Leng Yuefeng careful guidance of teachers, students have the patience to answer. In the design process, the lack of practical experience in the production and resulted in the design of many of the problems encountered. But with the help of students and teachers through advice, read information, search tool, the design process to solve the problems one after another. Here, Leng Yuefeng very grateful to the careful guidance of teachers, for students of helping each other. 目錄 1零件工藝性分析 1 1.1零件的用途 1 1.2零件的技術(shù)要求 1 1.3審查零件的工藝性 3 2零件毛坯的確定 3 2.1零件的生產(chǎn)類型 3 2.2毛坯的種類和制造方法 4 2.3零件各表面的加工方法 4 2.4各工序間加工余量 5 2.5 確定毛坯尺寸 8 3 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 8 3.1 擬定工藝路線 8 3.1.1 定位基準的選擇 8 3.1.2 工序順序的安排 9 3.2 4-切削用量的計算 10 3.2.1 鉆孔工步切削用量的計算 10 3.2.2 絞孔工步工步切削用量的計算 11 3.3 4-基本工時的計算 11 3.3.1基本時間的計算 11 3.3.2 輔助時間的計算 12 3.3.3 其他時間的計算 12 3.3.4 單件時間的計算 12 3.4 制訂4-工序卡片 13 4 4-孔的專用機床夾具設(shè)計 13 4.1定位方案的設(shè)計 13 4.2定位誤差分析與計算 14 4.2.1 定位元件尺寸公差的確定 14 4.3導(dǎo)向元件設(shè)計 15 4.3.1鉆套高度和排屑間隙 15 4.4夾緊裝置的設(shè)計 15 4.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明 16 5 方案綜合評價與結(jié)論 16 6體會與展望 17 參考文獻 18 1零件工藝性分析 1.1零件的用途 CA6140臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標明刻度，實現(xiàn)縱向進給。 1.2零件的技術(shù)要求 法蘭盤屬于盤類零件，材料為HT200，毛坯制造完成后需進行時效處理，硬度要求為HBS187。 法蘭盤共有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 以45外圓為中心的加工表面，這一組加工表面包括：45 外圓，右端面及倒角；45外圓，過渡圓角；內(nèi)孔及其左右端倒角。 以和外圓為中心的加工表面，這一組加工表面包括：端面，外圓，左右端面，倒角；切槽3×2；外圓，左端面；外圓右端面，過渡圓角。 以孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括：外圓的左右側(cè)面；孔；4-孔。 它們之間有一定的位置要求，主要是：左端面與孔中心軸的跳動度為0.03；外圓右端面與孔中心軸線的跳動度為0.03；45的外圓與孔的圓跳動公差為0.03。 經(jīng)過對以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準，加工出精基準所在的加工表面，然后借助專用夾具對其他加工表面進行加工，保證它們的位置精度。 表1 法蘭盤技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度等級 表面粗糙度/μm 行位公差/mm 右端面 0.6,IT13 6.3 90右端面 0.6,IT13 1.6 45外圓 0.017,IT6 0.8 20內(nèi)孔 0.045,IT8 1.6 左端面 0.6,IT13 1.6 100外圓 0.46,IT12 0.8 100右端面 0.6,IT13 0.4 45面（即B面） 0.6,IT8 0.4 90左端面 0.2,IT12 0.4 90外圓 0.6,IT13 0.4 90左側(cè)面 0.6,IT13 3.2 90右側(cè)面 0.4,IT13 0.4 4-X 9孔 0.4,IT14 6.3 1.3審查零件的工藝性 根據(jù)老師發(fā)給的零件圖，審查了零件的結(jié)構(gòu)工藝性，其結(jié)構(gòu)利于機械加工，故對零件結(jié)構(gòu)不做修改。經(jīng)仔細讀圖，發(fā)現(xiàn)所給的零件圖有錯誤，有的尺寸不清楚，通過與老師溝通，解決以上問題，最后運用機械制圖知識更正了零件圖，用電子圖版繪圖，詳見零件圖。 2零件毛坯的確定 2.1零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(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)類型有著完全不同的工藝特性。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)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算 其中 ——是零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）； ——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛/年）； ——每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）； ——備品率，一般取； ——廢品率，一般??； 根據(jù)上式結(jié)合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出法蘭盤的生產(chǎn)綱領(lǐng)，進而確定出其生產(chǎn)類型。 =8000臺/年，=1件/臺，取=，取=，由公式(1-1）有：(件/年).法蘭盤零件的重量為1.4，查表1-3可知，法蘭盤為輕型零件，由此再查表1-4可知，該法蘭盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 2.2毛坯的種類和制造方法 法蘭盤的材料在產(chǎn)品設(shè)計時已經(jīng)確定，在制訂零件機械加工工藝規(guī)程時，毛坯的選擇主要是選定毛坯的制造方法。 用于鑄造的材料有灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、鑄鋼、有色金屬合金等。由于法蘭盤選用HT200作為材料，加之零件形態(tài)以外圓為主，為了減少加工余量，提高勞動生產(chǎn)率，決定CA6140車床法蘭盤毛坯采用鑄件。金屬模機器造型生產(chǎn)率較高、鑄件精度高、表面質(zhì)量與機械性能均好，使用于大批大量生產(chǎn)。該法蘭盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以在鑄件造型上采用金屬模機器造型。 2.3零件各表面的加工方法 工件上的加工表面往往需要通過粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達到質(zhì)量要求，加工方法的選擇一般應(yīng)根據(jù)每個表面的精度要求，先選擇能夠保證該要求的最終加工方法，然后再選擇前面一系列預(yù)備工序的加工方法和順序。通過對法蘭盤各加工表面的分析，根據(jù)表1-6至1-11選擇各表面的加工方法，詳見表2。 表2各表面加工方法 加工表面 粗糙度要求 加工方法 右端面 6.3 粗車-半精車 右端面 1.6 粗車-半精車-精車 45外圓 0.8 粗車-半精車-磨削 20內(nèi)孔 1.6 鉆-擴-絞 左端面 1.6 粗車-半精車-精車 100外圓 0.8 粗車-半精車-磨削 100右端面 0.4 粗車-半精車-磨削 45面（B面） 0.4 粗車-半精車-磨削 90左端面 0.4 粗車-半精車-磨削 90外面 0.4 粗車-半精車-磨削 90左側(cè)面 3.2 粗銑-精銑 90右側(cè)面 0.4 粗銑-精銑-磨削 4-9孔 6.3 鉆-絞 4孔 3.2 鉆-絞 6孔 6.3 鉆-絞 2.4各工序間加工余量 根據(jù)表1-6至1-11和2-15至2-40，將各加工表面的工藝路線、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表3中。 表3各工序間加工余量 加工表面 工步名稱 工步余量 基本尺寸 公差等級 精度公差 工步偏差 粗糙度 右端面 半精車 1.4 41 IT10 0.100 6.3 粗車 1.6 42.4 IT12 0.250 12.5 毛坯 3 44 -- 2 -- Φ90右端面 精車 0.8 41 IT7 0.035 1.6 半精車 1.0 41.8 IT8 0.054 3.2 粗車 1.2 42.8 IT12 0.350 12.5 毛坯 3 44 -- 2.2 -- Φ45外圓 磨削（粗磨） 0.3 45 IT8 0.017 0.8 半精車 0.5 45.3 IT9 0.062 3.2 粗車 5.2 45.8 IT12 0.250 12.5 毛坯 6 51 -- 2 -- Φ20內(nèi)孔 絞 0.2 20 IT8 0.045 1.6 擴 1.8 19.8 IT10 0.084 6.3 鉆 18 18 IT11 0.110 12.5 毛坯 實心 -- -- -- -- -- 左端面 精車 0.6 91 IT8 0.054 1.6 半精車 0.8 91.6 IT10 0.140 6.3 粗車 1.6 92.4 IT12 0.350 12.5 毛坯 3 94 -- 2.2 -- Φ100外圓 磨削（粗磨） 0.3 100 IT8 0.054 0.8 半精車 1.2 100.3 IT9 0.087 3.2 粗車 4.5 101.5 IT12 0.350 12.5 毛坯 6 106 -- 2.2 -- Φ100右端面 磨削（精磨） 0.4 41 IT7 0.035 0.4 半精車 1.1 41.40 IT8 0.054 3.2 粗車 1.5 42.50 IT12 0.350 12.5 毛坯 3 44 -- 2.2 -- Φ45面（即B面） 磨削（精磨） 0.3 45 IT7 0.035 0.4 半精車 1.2 45.3 IT8 0.039 3.2 粗車 4.5 46.5 IT12 0.250 12.5 毛坯 6 51 -- 2 -- Φ90左端面 磨削（精磨） 0.4 8 IT7 0.035 0.4 半精車 1.1 8.4 IT8 0.054 3.2 粗車 1.5 9.5 IT12 0.350 12.5 毛坯 3 11 -- 2.2 -- Φ90外圓 磨削（精磨） 0.3 90 IT7 0.035 0.4 半精車 1.2 90.3 IT8 0.054 3.2 粗車 4.5 91.5 IT12 0.350 12.5 毛坯 6 96 -- 2.2 -- Φ90左側(cè)面 精銑 1.0 34 IT7 0.035 3.2 粗銑 2.0 35 IT11 0.160 6.3 毛坯 3 37 -- 2.2 -- Φ90右側(cè)面 磨削（精磨） 0.2 24 IT7 0.021 0.4 精銑 1.0 24.2 IT8 0.033 1.6 粗銑 1.8 25.2 IT11 0.130 6.3 毛坯 3 27 -- 1.8 -- 4-Φ9孔 絞 0.2 9 IT10 0.058 6.3 鉆 8.8 8.8 IT12 0.150 12.5 毛坯 實心 -- -- -- -- -- Φ4孔 絞 0.1 4.0 IT9 0.030 3.2 鉆 3.9 3.9 IT12 0.120 12.5 毛坯 實心 -- -- -- -- -- Φ6孔 絞 0.2 6 IT9 0.030 6.3 鉆 5.8 5.8 IT12 0.120 12.5 毛坯 實心 -- -- -- -- -- 2.5 確定毛坯尺寸 根據(jù)表3，得出毛坯尺寸。利用電子圖板繪出毛坯圖，毛坯尺寸詳見毛坯圖。 3 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 擬定工藝路線 工藝路線的擬定包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排?？紤]到實際經(jīng)驗的缺乏，加之時間的限制，主要進行了定位基準的選擇、各表面加工方法的確定和工序順序的安排工作。 3.1.1 定位基準的選擇 擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準，為使所選的定位基準能保證整個機械加工工藝過程順利進行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來。 法蘭盤大多表面是外圓表面，根據(jù)表面粗糙度要求和精度要求，先以45表面（即B面）為粗基準，粗加工右端面和45外圓和90外圓右端面。然后以45外圓為精基準粗加工45（即B面）和左端面，鉆18孔。粗加工完成后，進一步進行半精加工和精加工等。 3.1.2 工序順序的安排 根據(jù)表2各加工表面的加工方法和表3各工序間加工余量，考慮加工過程中定位基準的選擇原則，確定工序順序。在工序順序安排中，不僅要考慮機械加工工序，還應(yīng)考慮熱處理和輔助工序，遵循先基準后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原則，最終確定的工序順序詳見表4，以此為依據(jù)，填寫機械加工工藝過程卡片。 表4加工工序 工序 工序名 工序內(nèi)容 1 備料熱處理 2 車 粗車右端面至39.4、Φ90右端面至40.6、Φ90外圓至91.5、Φ45外圓至45.8 3 車 粗車左端面至93.8、Φ100外圓至Φ101.5、Φ100右端面至41.3、Φ90左端面至11.3、Φ45外圓（B面）至Φ46.5，鉆孔Φ18 4 車 半精車右端面至39.2、Φ90右端面至40.2、Φ45外圓至Φ45.3、Φ90外圓至Φ90.3，精車Φ90右端面至41，切3X2退刀槽，切大倒角保長34，擴孔至Φ19.8，到1.5X倒角 5 車 半精車左端面至93、Φ100外圓至Φ100.3、Φ100右端面至40.6、Φ90左端面至8.4、Φ45（B）外圓至Φ45.3，精車左端面至91，到1.5X倒角（共三處），鉸孔至尺寸 6 銑 粗銑、半精銑、精銑Φ90側(cè)面 7 鉆 鉆軸向孔4-Φ9孔，鉸孔 8 鉆 鉆Φ4通孔，鉆Φ6孔深7，絞孔 9 鉗工 去毛刺 10 磨 粗磨Φ100外圓至Φ100.2，粗磨Φ90外圓至Φ90.2，粗磨Φ45及兩側(cè)至Φ45.2、40.8、8.2、R5 11 磨 磨Φ45外圓及臺階面至尺寸、磨Φ90右側(cè)面至尺寸 12 磨 精磨Φ100外圓至尺寸，精磨Φ45（B）外圓及兩側(cè)至尺寸 13 鉗工 刻字，B面拋光 14 檢驗 檢驗各尺寸 15 鍍鉻 Φ100外圓鍍鉻 3.2 4-切削用量的計算 3.2.1 鉆孔工步切削用量的計算 背吃刀量的確定，取=8.8mm。進給量的確定，由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.15mm/r。切削速度的計算，由表5-22，按工件材料為鑄鐵、硬度為187HBS的條件選擇，切削速度可取為18m/min。由公式（5-1）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速651.4，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=680。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度=680X3.14X8.8/1000=18.8。 3.2.2 絞孔工步工步切削用量的計算 背吃刀量的確定，取=0.2mm。進給量的確定，由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r。切削速度的計算，由表5-31，切削速度可取為2m/min。由公式（5-1）可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速71，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=97。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度=97X3.14X9/1000=2.7。 3.3 4-基本工時的計算 3.3.1基本時間的計算 鉆孔工步根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時間可由公式求得。式中=8mm；=1mm；=；=0.15mm/r；=680r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間=。 鉸孔工步，根據(jù)表5-41，絞圓柱孔基本時間由公式求得。式中、由表5-42按=、= 的條件查得=；=；而；=；=。將上述結(jié)果代入公式中，經(jīng)過計算即可得出該工序的基本時間=。 3.3.2 輔助時間的計算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為，可取=0.15，則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間： =鉸孔工步的輔助時間： =。 3.3.3 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備與終結(jié)時間。由于法蘭盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間是作業(yè)時間的，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的，本工件均取3%，則各工序的其他時間（）可按關(guān)系式（3%+3%）X（）計算，分別為：鉆孔工步的其他時間：=鉸孔工步的其他時間：=。 3.3.4 單件時間的計算 鉆孔工步=。 鉸孔工步=。 因此，工序的單件時間=+=。由于有四個孔，所以總的時間為。 3.4 制訂4-工序卡片 在本次課程設(shè)計中，我所被指定的工序是加工4-孔。根據(jù)表4、4-切削用量的計算和基本工時的計算即可制訂出該工序的工序卡片，具體內(nèi)容詳見機械加工工序卡片。 4 4-孔的專用機床夾具設(shè)計 機床夾具是一種在金屬切削機床上實現(xiàn)裝夾任務(wù)的工藝裝備，機床夾具的功用主要是：穩(wěn)定地保證工件的加工精度；減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率；擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能?？讓儆谳S向孔，且在圓周分布上是非均布的，所以用常規(guī)的夾具（即通用夾具）其生產(chǎn)效率是很低的，同時加工精度也不容易保證?？紤]到法蘭盤零件屬于大批量生產(chǎn)，所以應(yīng)該對其設(shè)計專用夾具，以保證加工精度和提高勞動生產(chǎn)率。 4.1定位方案的設(shè)計 本夾具的定位方案如下圖所示，采用短圓柱銷和平面定位，同時運用支承板來快速找正工件在夾具體中的位置。 短圓柱銷限制的自由度為：。 平面限制的自由度為： 支承板限制的自由度為： 綜上，該定位方案限制了工件的6個自由度，較好的滿足零件加工要求，定位合理。 4.2定位誤差分析與計算 所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準的位置誤差。因為對一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準是不變的，所以定位誤差就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準與工序基準不一致所引起的定位誤差，稱基準不重合誤差，即工序基準相對定位基準在加工尺寸方向上的最大變動量，以表示；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱基準位移誤差，即定位基準的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量，以表示。。 分析和計算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對不同方案進行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時的一個重要依據(jù)。 4.2.1 定位元件尺寸公差的確定 夾具的主要定位元件為短圓柱銷。所以該短圓柱銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為0.045 零件規(guī)定孔在軸線68mm圓周上，左邊孔距離軸線20mm，右邊孔距離軸線12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。 夾具體的制造誤差為：對定位孔軸線平行度為：0.02，則夾具體與鉆模板配合誤差，有 0.02+0.045＜0.4, 故誤差不超過允許誤差。 4.3導(dǎo)向元件設(shè)計 鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套，鉆套的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。 由于該孔的加工方法是先鉆孔，后鉸孔。所以，采用快換式鉆套，由于法蘭盤零件的特殊結(jié)構(gòu)，為了便于裝夾工件，所以自行設(shè)計快換鉆套。其結(jié)構(gòu)如上圖所示： 4.3.1鉆套高度和排屑間隙 鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，刀具的導(dǎo)向性能越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H=(1-2.5)d，孔徑小、精度要求高時，H取較大值。H=(1-2.5)d=(1-2.5)X9=(9-22.5),取H=20mm。 鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙，H值應(yīng)適當選取，h值太小時，切屑難以自由排出，使加工表面被破壞；h值太大時，會降低鉆套對鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。加工鑄鐵時，h=（0.3-0.7）d；加工鋼時，h=(0.7-1.5)d。由于法蘭盤材料為HT200，所以其排屑間隙h=(0.3-0.7)d=(0.3-0.7)X9=(2.7-6.3),取h=5mm。 4.4夾緊裝置的設(shè)計 在加工過程中，工件會受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用，為了保證在這些力作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。 在該夾具體設(shè)計中，由于所選用的定位方案的夾緊力與切削力的方向一致，所需夾緊力較小，所以采用鉤形壓板（組合）式夾緊機構(gòu)。夾緊力的計算采用計算，其中的--摩擦系數(shù)，一般取0.1-0.15，由于在進行鉆孔工序時，夾緊力作用表面的表面粗糙度較小，所以本設(shè)計中選擇=0.1。 4.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明 在設(shè)計夾具進應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此，使用鉸鏈式鉆模，一次固定4個鉆套，在一次裝夾中可以加工4個孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以夾緊力不直接對消切削力。 裝夾工件時，先翻開鉆模板把工件放在夾具上，由短圓柱銷定位，最后用支承板定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。本夾具裝配圖和零件圖，見附圖。 5 方案綜合評價與結(jié)論 本方案采用一面一銷定位方式，限制了工件的5個自由度，采用支承板確定工件在夾具體中的正確位置和限制工件的旋轉(zhuǎn)自由度。該定位方案限制了工件的6個自由度，很好的確定工件在夾具體中的位置，但也可能造成過定位，原因在于，支承板與短圓柱銷的安裝誤差。在鉆孔工序前的工序尺寸保證的情況下，不會產(chǎn)生過定位。綜上所述，本次課程設(shè)計的基本目的已經(jīng)達到，較好的反映了零件加工過程中的定位需要。同時，在專用夾具設(shè)計過程中，通過查閱大量資料，所設(shè)計的夾具在使用上十分方便，定位準確。。繪制夾具體裝配圖時，很好運用了機械制圖的知識，圖幅表達合理，線條準確。 6體會與展望 為期三周的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計就要結(jié)束了，回首近20天的設(shè)計過程，感慨萬千。感的是較好的完成了設(shè)計任務(wù)，在設(shè)計過程中，通過各種途徑解決了所遇到的困難?？氖窃诩毠?jié)問題的把握上還很欠缺，過程技術(shù)人員追求的是完美，我想，我的課程設(shè)計離完美還有很遠的路要走。三周的時間里，查閱了數(shù)十本機械加工與夾具設(shè)計方面的資料。在繪制夾具體裝配圖時，由于對機械制圖中的有關(guān)內(nèi)容有些陌生，所以索性翻出機械制圖書，也算溫習了功課。最終，通過自己的努力，很好的完成了裝配圖的繪制，也對機械制圖的內(nèi)容有了更深的理解。同時，也練習了電子圖板軟件的使用，能熟練的解決繪圖過程中所遇到的問題，最重要的是繪圖的速度和質(zhì)量有了很大的提高。 從剛拿到題目時的無從下手，到初步了解機械零件加工的工藝過程，這其中的個中體會只有自己能夠理解，也使我更加堅信在做任何事時，我們都應(yīng)該認真去對待。通過這次課程設(shè)計，雖然了解了機械加工工藝過程，但離實際還很遠，路還很長，但慶幸的是自己對機械加工工藝過程有了初步的了解，課程設(shè)計過程中，一步一個腳印走出來了。在課余，打算多看一些機械加工工藝方面的書，多練習軟件繪圖，更重要的是學習其中的設(shè)計理念。 參考文獻 ［1］黃健求主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)［M］.北京:機械工業(yè)出版社,2005. 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0.15 8.8 1 46.8s 7s 10 鉸孔至Φ9—Φ9.058mm，Ra6.3 錐柄機用鉸刀、內(nèi)徑千分尺 97 2.7 0.4 0.2 1 144.8s 21.72s 15 20 25 30 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 遼寧工程技術(shù)大學 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 CA6140車床 零件名稱 法蘭盤 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 97X106X106 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 05 備料熱處理 10 車 粗車右端面至39.4、Φ90右端面至40.6、Φ90外圓至91.5、Φ45外圓至45.8 CA6140 反爪卡盤，外圓車刀，90度偏刀，游標卡尺 15 車 粗車左端面至93.8、Φ100外圓至Φ101.5、Φ100右端面至41.3、Φ90左端面至11.3、Φ45外圓（B面）至Φ46.5，鉆孔Φ18 CA6140 三爪卡盤，外圓車刀，90度偏刀，Φ18鉆頭，游標卡尺 20 車 半精車右端面至39.2、Φ90右端面至40.2、Φ45外圓至Φ45.3、Φ90外圓至Φ90.3，精車Φ90右端面至41，切3X2退刀槽，切大倒角保長34，擴孔至Φ19.8，到1.5X倒角 CA6140 反爪卡盤，外圓車刀，90度偏刀，內(nèi)孔車刀，切槽刀，游標卡尺 25 車 半精車左端面至93、Φ100外圓至Φ100.3、Φ100右端面至40.6、Φ90左端面至8.4、Φ45（B）外圓至Φ45.3，精車左端面至91，到1.5X倒角（共三處），鉸孔至尺寸 CA6140 三爪卡盤，外圓車刀，90度偏刀，內(nèi)孔車刀，游標卡尺 30 銑 粗銑、半精銑、精銑Φ90側(cè)面 X62W 分度頭，銑刀，游標卡尺 35 鉆 鉆軸向孔4-Φ9孔，鉸孔 Z525 專用夾具1，Φ9麻花鉆，游標卡尺 40 鉆 鉆Φ4通孔，鉆Φ6孔深7，絞孔 Z525 專用夾具2， 4麻花鉆， 6擴孔鉆，游標卡尺，絞刀 45 鉗工 去毛刺 50 磨 粗磨Φ100外圓至Φ100.2，粗磨Φ90外圓至Φ90.2，粗磨Φ45及兩側(cè)至Φ45.2、40.8、8.2、R5 W131M 三爪卡盤，成型砂輪，游標卡尺 55 磨 磨Φ45外圓及臺階面至尺寸、磨Φ90右側(cè)面至尺寸 W131M 心軸，成型砂輪，外徑千分尺 60 磨 精磨Φ100外圓至尺寸，精磨Φ45（B）外圓及兩側(cè)至尺寸 W131M 三爪卡盤，成型砂輪，游標卡尺 65 鉗工 刻字，B面拋光 70 檢驗 檢驗各尺寸 75 鍍鉻 Φ100外圓鍍鉻 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期