液壓泵蓋的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

液壓泵蓋的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,液壓泵,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說明書,仿單 I - 摘要 在機(jī)械制造過程中，各種零部件的加工過程中都需要用到夾具。夾具是一 種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、裝配、焊接 和檢測等工藝過程中。它能使工件在加工過程中定位和夾緊，從而提高工件的 加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；另外有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；除此之外， 它還能擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。所以說，機(jī)床夾具對機(jī)械零件的加工精度起著重要 的作用。在本次課程設(shè)計(jì)中，我們組的課題是液壓泵蓋的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。 我們按照液壓泵蓋零件要求對其進(jìn)行加工工藝的設(shè)計(jì)，使其從一個(gè)毛坯件變成 一個(gè)合格的產(chǎn)品。其中我對其第 5個(gè)工藝步驟鉆 3個(gè)直徑為 11mm的通孔進(jìn)行夾 具設(shè)計(jì)。我采用一面兩孔定位，限制 6個(gè)自由度，然后將工件和轉(zhuǎn)盤壓緊，轉(zhuǎn) 動(dòng)轉(zhuǎn)盤，便可實(shí)現(xiàn)鉆刀位置不變，對工件進(jìn)行加工。就該夾具而言，其鉆模板 簡單，比較經(jīng)濟(jì)。另外，在沒有轉(zhuǎn)動(dòng)鉆刀鉆床的情況下，使用很方便。 關(guān)鍵詞：液壓泵蓋 ,加工工藝,夾具 - II - 目錄 摘要.I 第 1 章 零件的工藝分析 .1 1.1零件的功能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)類型的確定 .1 1.1.1零件的作用 .1 1.1.2 零件的工藝分析 .2 1.1.3 零件的生產(chǎn)類型 .2 1.2主要加工面及要求 .2 第 2 章 毛坯及基準(zhǔn)的選擇 .3 2.1確定毛坯的類 型、制造方法和尺寸及其公差 .3 2.2毛坯的技術(shù)要求 .3 2.3確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 .3 2.3.1 確定毛坯機(jī)械加工余量及毛坯尺寸公差 .3 2.3.2 繪制毛坯圖 .3 2.4粗基準(zhǔn)的選擇 .4 2.5精基準(zhǔn)的選擇 .4 第 3 章 制訂工藝 路線 .5 3.1確定各加工面的加工方法 .5 3.2擬定加工工藝路線 .5 3.2.1工藝路線方案 1.5 3.2.2工藝路線方案 2.6 3.3工藝方案的比較與分析 .6 第 4 章 工序設(shè)計(jì) .7 4.1選擇加工設(shè)備及工藝裝備 .7 4.2選擇夾具 .7 4.3選用刀具 .7 - III - 第 5 章 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差 .8 第 6 章 確立切削用量及基本工時(shí) .9 6.1工序 1切削用量及基本時(shí)間的確定 .9 611 切削用量 .9 612 背吃刀量 .9 613 定進(jìn)給量 f.9 6.1.4 確定切削速度 v.9 6.1.5校驗(yàn)機(jī)床功率 .10 6.1.6基本時(shí)間 .10 6.2工序 4切削用量及基本時(shí)間的確定 .10 6.2.1 切削用量 .10 6.2.2 背吃刀量 .11 6.2.3確定進(jìn)給量 f.11 6.2.4確定切削速度 v.11 6.2.5基本時(shí)間 .11 6.3工序 5切削用量及基本時(shí)間的確定 .11 6.3.1鉆孔切削用量 .12 6.3.2確定進(jìn)給量 f.12 6.3.3 確定切削速度 v .12 6.3.4確定基本時(shí)間 .12 第 7 章 夾具體總體設(shè)計(jì) .14 7.1定位基準(zhǔn)的選擇 .14 7.2夾具定位誤差分析 .15 7.3切削力及夾緊力計(jì)算 .16 7.4切屑參數(shù)的設(shè)定 .17 7.4.1鉆孔切削用量 .17 7.4.2確定進(jìn)給量 f.17 7.4.3 確定切削速度 v .18 7.3.4確定基本時(shí)間 .18 7.4夾具總體設(shè)計(jì) .19 - IV - 第 8 章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .20 8.1鉆模板 .20 8.2夾具體設(shè)計(jì) .20 8.3轉(zhuǎn)盤 .21 8.4夾緊機(jī)構(gòu) .22 8.5鉆套 .22 8.6刀具的選擇 .23 8.7夾具的設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .23 8.8結(jié)構(gòu)特點(diǎn) .23 第 9 章 設(shè)計(jì)心得 .24 參考 文獻(xiàn) .25 附錄 工序卡 工藝過程卡 第一部分 液壓泵蓋加工 工藝規(guī)程 1 第 1 章 零件的工藝分析 1.1 零件的功能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)類型的確定 1.1.1 零件的作用 圖示為液壓泵蓋的零件圖,材料為 ZL106的鑄件,生產(chǎn)綱領(lǐng)是 6000件/年。 要求設(shè)計(jì)加工該零件的毛坯圖或零件與毛坯合圖 1張,關(guān)鍵工序機(jī)械加工工藝過 程卡片 1套,主要工序的機(jī)械加工工序卡片 1份,以及設(shè)計(jì)說明書 1份。 圖 1.1 液壓泵蓋 零件是液壓泵蓋,圖 1.1所示為齒輪泵中的右端蓋, 齒輪泵體內(nèi)的一對齒輪 2 通過軸，軸承被左右端蓋所支承。圖中 225.5H8 孔即支承孔，A 面與泵體 接觸，用 7M8螺桿將泵體與左右端蓋連在一起，右端 B面及 66f9 止口與液 壓泵支架配合，并通過 311mm 孔用 M10螺栓緊固在支架上，能起到密封的 作用。 1.1.2 零件的工藝分析 通過對零件圖的分析，知原圖是正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)要求齊全。 其基準(zhǔn)面 A面要求較高。225.5H8，232H8 精度要求也比較高。該零件 大部分表面需要切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度不是很難獲得。A 面加工采用金剛石車即可達(dá)到要求，4 小孔是油孔，位置與精度要求都不高， 只要鉆通即可，加工不成問題?？梢哉f零件的工藝性好。 1.1.3 零件的生產(chǎn)類型 依照設(shè)計(jì)題目可知：該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 6000件/年，查表可知生產(chǎn)類型 是大批量生產(chǎn)。 1.2 主要加工面及要求 (1) A面基準(zhǔn)面：與 B面的距離是 43mm，表面的粗糙度 Ra為 0.8um，平面 度公差為 0.01,與孔 25.5H8 軸的垂直度為 0.03。 (2 )B面：與 A面的距離是 43mm，表面的粗糙度 Ra為 3.2um, 平面度公差 為 0.15, 與 A面的平行度為 0.1。 (3) 支承孔:孔徑 25.5H8 表面粗糙度為 1.6。 (4) 螺桿連接孔:孔徑 ，表面粗糙度為 12.5,其位置在圖 1.1可以0.278M 得出。 (5) 止口 :直徑 66f ,需要倒角,表面粗糙度為 3.2,其與支承孔0.319 25.5H8 同軸度為 0.03。 (6) 螺栓連接孔:孔徑為 11, 需要倒角, 表面粗糙度為 12.5,其位置在圖 1.1可以得出。 3 第 2 章 毛坯及基準(zhǔn)的選擇 2.1 確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差 (1) 零件的材料是 ZL106,要求的年產(chǎn)量為 6000件,是大批量生產(chǎn),毛坯采 用硬模鑄造,因此在鑄造時(shí)采用金屬型模具。 (2) 零件在加工過程中不加工面進(jìn)行定位少,故零件選用毛坯為粗鑄件。鑄 件需加工面尺寸等級為 IT8,不需加工尺寸公差等級為 IT12。 2.2 毛坯的技術(shù)要求 (1) 鑄件必須經(jīng)過時(shí)效處理; (2) 鑄件不得有氣孔、砂眼等鑄造缺陷。 2.3 確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 2.3.1 確定毛坯機(jī)械加工余量及毛坯尺寸公差 通過查相關(guān)資料得下表： 表 2.1 項(xiàng)目 B面 A面 25.5H8 66f9 公差等級 IT 8 8 8 8 加工基本尺寸 43 48 25.5 66 毛坯基本尺寸 46.7 50.7 21.95 69.8 2.3.2 繪制毛坯圖 4 圖 2.1 毛坯零件圖 2.4 粗基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)面的選擇是否正確與 合理關(guān)系到零件的加工質(zhì)量,以及生產(chǎn)效率的高低。如果選擇不當(dāng),在加工過程 中出現(xiàn)很多問題,更可能造成零件的大批報(bào)廢使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對于若干個(gè)不加工表面 的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn), 根據(jù) 這個(gè)原則,現(xiàn)在取 78 為粗基準(zhǔn) ,利用三爪卡盤作為加工 A 面的定位基準(zhǔn),限制 6 個(gè)自由度,達(dá)到完全定位。 2.5 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺 寸換算,這選擇的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合。 5 第 3 章 制訂工藝路線 3.1 確定各加工面的加工方法 根據(jù)各加工面的加工精度與表面粗糙度的要求,選定如下加工方法: (1) A面基準(zhǔn)面,采用車方法,經(jīng)過粗車、半精車、精車、金剛石車,最后達(dá) 到要求。 (2) B面, 采用車方法,經(jīng)過粗車、半精車。 (3) 內(nèi)孔 225.5H8、26 H 8、232H8 采用鏜,經(jīng)過粗鏜、半精鏜、 精鏜。 (4)孔 78.5、311 采用鉆即可達(dá)到要求。 (5)孔 715 用擴(kuò)。 (6)66f9 外圓, 采用車方法,經(jīng)過粗車、半精車。 3.2 擬定加工工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何尺寸形狀，尺寸精度位置精 度等技術(shù)要求能得到合理的保證。 3.2.1 工藝路線方案 1 工序 1 粗車 A面，以 78 定位。 工序 2 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位,粗車 B面及 66f9 外圓,內(nèi)孔 26H8。 工序 3 以 B面及內(nèi)孔 26H8 定位,粗鏜 225.5H8，232H8。 工序 4 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位，鉆孔 78.5。 工序 5 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位，鉆孔 311。 工序 6 鉆孔 4。 工序 7 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位，擴(kuò)內(nèi)孔 715 及倒角。 工序 8 以外圓 66f9 定位，半粗車 A面。 工序 9 以 B面及內(nèi)孔 26H8 定位，半精鏜 225.5H8，232H8。 工序 10 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位, 半精車 B面及 66f9 外圓,內(nèi)孔 26 H8，倒角。 工序 11 以 B面及內(nèi)孔 26H8 定位，精鏜 225.5H8，232H8。 6 工序 12 以外圓 66f9 定位，粗車 A面。 工序 13 以外圓 66f9 定位，金剛石車 A面。 工序 14 去毛刺。 工序 15 終檢。 3.2.2 工藝路線方案 2 工序 1 粗車 A面，以 78 定位。 工序 2 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位,粗車 B面及 66f9 外圓。 工序 3 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位, 粗鏜內(nèi)孔 26H8。 工序 4 以 B面及內(nèi)孔 26H8 定位,粗鏜 225.5H8，232H8。 工序 5 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位，鉆孔 311。 工序 6 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位，鉆孔 78.5。 工序 7 鉆孔 4。 工序 8 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位，擴(kuò)內(nèi)孔 715 及倒角。 工序 9 以外圓 66f9 定位，半精車 A面。 工序 10 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位,半精車 B面及 66f9 外圓,倒角。 工序 11 以 A面及內(nèi)孔 25.5H8 定位,半精鏜內(nèi)孔 26H8。 工序 12 以 B面及內(nèi)孔 26H8 定位，半精鏜 225.5H8，232H8。 工序 13 以外圓 66f9 定位，精車 A面。 工序 14 以 B面及內(nèi)孔 26H8 定位，精鏜 225.5H8，232H8。 工序 15 以外圓 66f9 定位，金剛石車 A面。 工序 1116 去毛刺。 工序 17 終檢。 3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案:加工方法與定位基準(zhǔn)基本上一樣,不同的是加工順序不同,方 案一加工比較集中,工藝經(jīng)過同一機(jī)床上換夾具和刀具,比較麻煩。對于大批量 生產(chǎn)換刀與夾具比較費(fèi)時(shí),所以采用換機(jī)床。通過綜合考慮兩個(gè)方案,最后采用 第二個(gè)工藝方案。 7 第 4 章 工序設(shè)計(jì) 4.1 選擇加工設(shè)備及工藝裝備 工序 1.2.3.4是粗車,粗鏜,各工序不多,精度要求不高,零件尺寸不大選用 C620-1型臥式車床即可。 工序 5.6.7為鉆孔,工序不多,而且精度要求不高,可選用 Z3025鉆床。 工序 8選用 C620-1型臥式車床。 工序 9.10.11.12為半精車,半精鏜, 選用 C620-1型臥式車床。 工序 14工序是精鏜,零件尺寸不大,是回轉(zhuǎn)體,故在車床上加工.由于精度要 求高,便面粗糙度小,選用 C616型臥式車床。 工序 13.15為精車,金剛石車精度要求高,故選用 CM6125型臥式車床。 4.2 選擇夾具 在鉆孔 4, 311, 78.5,擴(kuò) 715 ,半精鏜及精鏜 225.5H8，226 H 8 時(shí)需要專業(yè)夾具,其他都用通用夾具。 4.3 選用刀具 （1）在車床上的工序,一般都選用硬質(zhì)合金車刀與鏜刀,所以加工零件時(shí), 粗加工用 YG6,半精加工用 YG3,精加工用 YG6X。 （2）鉆孔使用直柄麻花鉆。(GB/T6135.3-1996) 擴(kuò)孔采用錐柄擴(kuò)孔鉆。(GB/T1141-1984) （3）金剛石車采用金剛石車刀。 8 第 5 章 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差 表 5.1 加工 A面的各數(shù)值 工序工序名稱 工序間余 量/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙 度/mm 工序基本 尺寸/mm 標(biāo)注工序 尺寸公差 /mm 金剛石車 0.08 H5 0.8 48 0.148 精車 0.1 H7 1.6 48.08 0. 半精車 0.2 H10 3.2 48.10 .1 粗車 0.5 H12 12.5 48.30 0.2483 毛坯 2 48.80 48.802 表 5.2 25.5H8 工序尺寸 工序工序名稱 工序間余量 /mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度 /mm 工序基本尺 寸/mm 標(biāo)注工序尺 寸公差/mm 精鏜 0.1 H7 1.6 25.5 0.825 半精鏜 0.25 H10 3.2 25.4 0.14 粗鏜 0.3 H12 6.3 25.15 .2 毛坯 12.6 23.85 9 第 6 章 確立切削用量及基本工時(shí) 6.1 工序 1 切削用量及基本時(shí)間的確定 611 切削用量 本工序?yàn)榇周?A面。已知加工材料為鋁合金材料鑄件；機(jī)床為 C620-型 臥式車床，工件裝卡在三爪卡盤中。 確定粗車 A面的切削用量。所選刀具為 YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù) 1.30，由于 C620-1車床的中心高為 ,根據(jù) 1.1故選用刀杠3【 】文 獻(xiàn) m203【 】文 獻(xiàn) 尺寸 ,刀片的厚度為 。根據(jù) 1.3，選擇車刀幾mHB25165.4【 】文 獻(xiàn) 何形狀為卷屑倒棱型前刀面，前角 , 主偏角 ， 副偏角1 90K ，刃傾角 , 刀尖圓弧半徑 。0、K0s8. 612 背吃刀量 粗車單邊余量為 ，則 。0.5mmap5.0 613 定進(jìn)給量 f 根據(jù) 1.4，在粗車鋁合金材料鑄件，刀杠尺寸為3【 】文 獻(xiàn) 16mm25mm、 3mm，工件直徑為 100400mm 時(shí)， f=0.61.2mm/r,按照pa C620-1車床的進(jìn)給量（ 1.30） ，選擇 f=0.65mm/r。3【 】文 獻(xiàn) 確定進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù) 1.30，C620-1 車床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 =3530N。3【 】文 獻(xiàn) maxF 根據(jù) 1.21，當(dāng)鋁合金材料鑄件 b170MPa, 2.8mm,f0.75 【 】文 獻(xiàn) p mm/r、K =45、v=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí),進(jìn)給力為 760N。 的修正系數(shù)為 k0Ff 1.0,k sFf = 1.0, ( 1.292) ,故實(shí)際的進(jìn)fF 3【 】文 獻(xiàn) 給力為 =7601.0=760N f ，所選用的進(jìn)給量 f=0.65mm/r可用。max 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度 根據(jù) 1.9，車刀后面的最大磨損量取3【 】文 獻(xiàn) 為 1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T=30min。 6.1.4 確定切削速度 v 10 根據(jù) 1.10,當(dāng)用 YG6硬質(zhì)合金車刀加工 b170MPa 鋁合金材料鑄件、3【 】文 獻(xiàn) 0.8mm、 f0.75 mm/r 時(shí)、切削速度 v=114m/min。pa 切削速度的修正系數(shù)為 ksv=0.8，k tv=0.65，k tv =0.8，1k Tv=1.15 kMv=kv =1.0（ 1.28） ，故 v=1140.80.650.811.15=55.2 m/min 3【 】文 獻(xiàn) (1.28) 105.0149.67vnmd 根據(jù) C620-1車床的轉(zhuǎn)速（ 1.30） ，選擇 n=120 r/min=2 r/s，3【 】文 獻(xiàn) 則實(shí)際的切削速度 v=45.6 m/min。 6.1.5 校驗(yàn)機(jī)床功率 由 1.24，當(dāng) 、3【 】文 獻(xiàn) MPab170 、 、 、 時(shí)， 。165HBSmap8.2f5.min/46vKWPc7.1 由 1.292，實(shí)際切削的功率為 Pc=1.7kW。 3【 】文 獻(xiàn) 根據(jù) 1.30，當(dāng) n=120 r/min,機(jī)床主軸允許功率 Pc=5.9kW。PcP E， 【 】文 獻(xiàn) 故所選切削用量可在 C620-1車床上進(jìn)行。 最后確定的切削用量為 ， , ap5.0rf/65.0120/minr in/6.45mv 6.1.6 基本時(shí)間 確定粗車 A面的基本時(shí)間： (1.30)LTnf (1.31)ly 1 =4.85.min1i20T 6.2 工序 4 切削用量及基本時(shí)間的確定 6.2.1 切削用量 本工序?yàn)榇昼M 225.5H8。已知加工材料為鋁合金材料鑄件, 所選刀具 為 YG6硬質(zhì)合金直徑為 10mm圓形鏜刀, 根據(jù) 1.3,主偏角 ， 副3【 】文 獻(xiàn) 90K 11 偏角 ，刃傾角 , 刀尖圓弧半徑 。10K、 0s0.8m 6.2.2 背吃刀量 雙邊余量為 1.3mm, =1.3/2=0.65 mm。pa 6.2.3 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 1.4,當(dāng)粗鏜時(shí), 鏜刀直徑為 10mm, 2mm, 鏜刀伸出長度為3【 】文 獻(xiàn) pa 50mm時(shí) ,f=0.12-0.16mm/r,故選 f=0.15 mm/r。 6.2.4 確定切削速度 v 根據(jù) 1.10,當(dāng)用 YG6硬質(zhì)合金車刀加工 b170MPa 鋁合金材料鑄件、3【 】文 獻(xiàn) 0.8mm、 f=0.15 mm/r時(shí)、切削速度 Cv=189.8m/min。切削速度的修正系數(shù)pa 為 m=0.2，X v=0.15，y v=0.2（ 1.28） ，故3【 】文 獻(xiàn) (1.27) min/1305.6.081922.faTCxpm (1.28) i/.3510rdvn 根據(jù) C620-1車床的轉(zhuǎn)速（ 1.30） ，選擇 n=610r/min?！?】文 獻(xiàn) 6.2.5 基本時(shí)間 確定基本時(shí)間。 (1.30)LTnf (1.31)ly 1.5l =1.328min0.4i0.6T 6.3 工序 5 切削用量及基本時(shí)間的確定 12 6.3.1 鉆孔切削用量 本工序?yàn)殂@ 311。切屑用量為 5.5mm。 6.3.2 確定進(jìn)給量 f 本工序?yàn)殂@孔，鉆孔使用直柄麻花鉆(GB/T6135.3-1996)，根據(jù) 2.32鉆頭的直徑為 d0=11.00,HBS200,根據(jù) 2.7，f=0.051.6，3【 】文 獻(xiàn) 3【 】文 獻(xiàn) 根據(jù) 2.32，選取 Z3025鉆床的主軸進(jìn)給量為 f=1.00。【 】文 獻(xiàn) 6.3.3 確定切削速度 v 根據(jù) 2.30,切削速度3【 】文 獻(xiàn) (2.30)0vvMpCdZKTaXfy ， m=0.125.0.63f9.4v.25v0.4vy =1.0 TvK1.0mv.9syK1.tv.8xyK1.lv (2.31)0.756VTmvstxvl (2.30)09.3/invvMpCdZaXfy (1.28)015.827./i341nrd 則根據(jù) 2.32,取 n=250 r/min3【 】文 獻(xiàn) 實(shí)際 03.142508.64/mindnv 6.3.4 確定基本時(shí)間 13 根據(jù) 2.32,3【 】文 獻(xiàn) 42)21(cos11 2 lkdDfnlTj 取 , ， 。14l32l 5.790cs1l7.5min.4i0.6T 第二部分 鉆 311mm 孔夾具設(shè)計(jì) 14 第 7 章 夾具體總體設(shè)計(jì) 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程。應(yīng)用機(jī)床 夾具,有利于保證工件的加工精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低 成本；除此之外，有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用” 。 本夾具為加工 3個(gè)非規(guī)則排列的 11mm 通孔,由于這些通孔加工時(shí)位置不 對稱，因此需要專門的夾具,機(jī)床使用立式鉆床,刀具為麻花鉆。 7.1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件要求可知,本工序?yàn)殂@ 3個(gè) 11mm 的通孔,所以本工序需要限制的自 由度為 6個(gè)。 定位方案一：以加工面 A面為定位基面,在已加工好的 25.5mm 通孔處使 用一圓軸為定位基準(zhǔn),再在另一 25.5mm 孔處使用菱形銷做輔助定位。 定位方案二：以加工面 B面為定位基面,在已加工好的 25.5mm 通孔處使 用一長銷做固定軸定位。 設(shè)計(jì)夾具定位方案如下： 圖 7.1 定位方案一 15 圖 7.2 定位方案二 方案 1的定位原理為一面兩銷。一面限制 3個(gè)自由度；一個(gè)短銷，限制 2 個(gè)自由度，一個(gè)菱形銷限制 1個(gè)自由度。實(shí)現(xiàn)了完全定位。其定位符合加工精 度的要求，因此，定位方案 2合理。 方案 2的定位原理為一面一銷。一面限制 3個(gè)自由度；一個(gè)短銷，限制 2 個(gè)自由度。有 1個(gè)沿銷軸中心軸線的旋轉(zhuǎn)未限制，且與銷接觸的孔為非加工表 面，對于鉆 311 的孔，除了沿銷軸中心軸線的方向的自由度不限制外，其 余均要求限制。因此定位方案 1不合理。 比較兩種方案,很明顯方案一的定位選擇為典型的一面兩銷定位,可靠性高, 可行性好。工件的夾緊采用墊圈和六角螺母。工件和轉(zhuǎn)盤連接成一體，繞軸轉(zhuǎn) 動(dòng)，而鉆模板位置不變，從而實(shí)現(xiàn)刀具不動(dòng)，工件動(dòng)。 7.2 夾具定位誤差分析 考查工件尺寸與使用夾具有關(guān)的工序尺寸及工序要求有：1. 3個(gè)孔的圓心 以非對稱的形式排列在直徑為 105mm,圓心相對于直徑為 78mm 圓心偏移 1.6mm的圓上。2. 通孔長 14mm。 討論：如圖 7.3 (1) 工序基準(zhǔn)為兩孔中心連線，與定位基準(zhǔn)一致，不存在基準(zhǔn)不重合誤差。 下面計(jì)算基準(zhǔn)位置誤差。下圖中畫出了工件兩孔中心連線 與夾具上兩銷中 12 心連線 偏移的情況。當(dāng)兩孔直徑為最大，而兩銷直徑為最小時(shí)，可能出現(xiàn)12 的最大偏移角為： 1maxin2maxind+d=arctnDWDL （ ） 16 （2.13） 代入數(shù)據(jù)得： +0.142=arctn3DW.5 （ ） 12 2) 工序基準(zhǔn)為 A面，而定位基準(zhǔn)也為 A面，不存在基準(zhǔn)不重合誤差，又定 位端面都已加工過，其基準(zhǔn)位置誤差可近似為等于零，故定位誤差為零； 一面兩銷定位，為了裝夾方便，將短銷改為定位軸，其定位原理會(huì)改變。 1、內(nèi)孔定位：定位心軸的選用，該定位心軸為間隙配合的心軸。裝卸工件 較方便，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)軸向定位，但定心精度要求較低，考慮到 311 的孔的 技術(shù)精度要求不高，因此選擇定位心軸是較合理的。 2、一面兩孔定位的設(shè)計(jì)過程 取兩銷中心距為（33 +00.01）mm 取圓柱銷直徑為 25.5g6 0.725 按1表 61，選取菱形銷寬度：b5mm。 按1表 62，計(jì)算菱形銷與其配合孔的最小空隙： 1min22()(0.31.07)5min .642LKXT mD 按 h6確定菱形銷的直徑公差，最后得到：d2= 0.19 圖 7.3 兩定位孔 17 7.3 切削力及夾緊力計(jì)算 鉆頭為高速鋼麻花鉆鉆頭鉆 11mm 的孔時(shí)的軸向力、扭矩及功率的計(jì)算： 根據(jù) 3【 】文 獻(xiàn) 扭矩 的計(jì)算公式為： (3.32)0ZMycmCdfk 根據(jù) 查表 2.32得：3【 】文 獻(xiàn) .17m2.0M0.6My 查表 2.8選?。?.fr 查表 1.29-1得： (2.33)()190nMFHBSK.6 0.4()819FM 因此 6cNm 4.2.4 校驗(yàn)扭矩功率 16c19.6m 所以 Mcm.320EPkwP 故滿足條件,校驗(yàn)成立。 而夾具的底座尺寸為 280mm160mm 對于 16Nm的扭矩操作者完全能承受。 7.4 切屑參數(shù)的設(shè)定 7.4.1 鉆孔切削用量 18 本工序?yàn)殂@ 311mm 的通孔。單邊切屑余量為 5.5mm。 7.4.2 確定進(jìn)給量 f 本工序?yàn)殂@孔，鉆孔使用直柄麻花鉆(GB/T6135.3-1996)，根據(jù) 2.32鉆頭的直徑為 d0=11.00,HBS200,根據(jù) 2.7，f=0.051.6，3【 】文 獻(xiàn) 3【 】文 獻(xiàn) 根據(jù) 2.32，選取 Z3025鉆床的主軸進(jìn)給量為 f=1.00?！?】文 獻(xiàn) 7.4.3 確定切削速度 v 根據(jù) 2.30,切削速度3【 】文 獻(xiàn) (2,30)0vvMpCdZKTaXfy f=1 ， ， m=0.125.9.4vC.25v0.4v =1.0 TvK1.0mv.syK1.tv.8xyK1.lv (2.31)0.756VTmvstxvl (2.30)0.8/invvMpCdZaXfy (1.28)015.170.2/mi34nrd 則根據(jù) 2.32,取 n=200 r/min3【 】文 獻(xiàn) 實(shí)際 03.14206.9/mindnv 7.3.4 確定基本時(shí)間 19 根據(jù) 2.32,3【 】文 獻(xiàn) 42)21(cos11 2 lkdDfnlTj 取 ， ， 。48l32l 5.790cs1l7.5min2.iT 7.4 夾具總體設(shè)計(jì) 圖 8.4 夾具三視圖 20 第 8 章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.1 鉆模板 該夾具工作時(shí)鉆模板不動(dòng)，工件隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，因此鉆模板較簡單。同時(shí)采 用固定鉆套，鉆模板形式為翻轉(zhuǎn)式，材料為 HT200。 圖 8.1 鉆模板 8.2 夾具體設(shè)計(jì) 夾具體與鉆模板材料相同，為 HT200。為滿足強(qiáng)度，長和寬為 280mm160mm，厚度為 30mm。 21 圖 8.2 夾具體 8.3 轉(zhuǎn)盤 轉(zhuǎn)盤支撐工件，并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。 圖 8.3 轉(zhuǎn)盤 22 8.4 夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率的要求,運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。加工零件采用螺旋壓緊機(jī)構(gòu), 通過 M12的螺母將工件壓緊在轉(zhuǎn)盤上。有效提高了工作的效率。夾緊主要是防 止工件在鉆孔作用下產(chǎn)生的傾覆和震動(dòng)。 圖 8.4 夾緊機(jī)構(gòu) 8.5 鉆套 該工序鉆孔較多，選擇固定轉(zhuǎn)套較為方便。 圖 8.5 鉆套 23 8.6 刀具的選擇 本工序?yàn)殂@孔，鉆孔使用直柄麻花鉆(GB/T6135.3-1996)，根據(jù) 2.32鉆頭的直徑為 d0=11.00,HBS200。3【 】文 獻(xiàn) 圖 8.6 麻花鉆 8.7 夾具的設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 首先將定位銷裝在轉(zhuǎn)盤上，然后將定位軸從轉(zhuǎn)盤下面往上裝，接著將轉(zhuǎn)軸 和轉(zhuǎn)盤用螺釘連接，裝在底座上，然后將工件從上往下裝在定位軸上，最后用 螺母擰緊，工件安裝完畢。工件加工完成后，旋轉(zhuǎn)鉆模板，擰下螺母，即可將 工件卸下來。 8.8 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作較方便。在沒有搖臂鉆床的情況下應(yīng)用廣泛。 此次設(shè)計(jì)的夾具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)操作比較簡單，使用方便，制造比較容易，價(jià)格便宜； (2)能保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量； (3)能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； (4)夾具使用的一面兩銷定位可靠性好，定位能力強(qiáng)； (5)能是車間在沒有搖臂鉆床的情況下正常生產(chǎn)。 24 第 9 章 設(shè)計(jì)心得 維持幾個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)就這樣結(jié)束了，通過這次機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的夾 具設(shè)計(jì)，使我對這門課程乃至機(jī)械專業(yè)有了更新更全面的認(rèn)識，這次課程設(shè)計(jì) 是大學(xué)以來最艱巨、最繁瑣的一次課程設(shè)計(jì)，綜合性很強(qiáng)，它要求我們對以前 所學(xué)的專業(yè)知識必須有一個(gè)全面的認(rèn)識。比如畫法幾何及機(jī)械制圖 、 互換 性與技術(shù)測量基礎(chǔ) 、 材料力學(xué) 、 機(jī)械設(shè)計(jì) 、 機(jī)械原理等等。另外，CAD 的操作技術(shù)也相當(dāng)關(guān)鍵。這些使我意識到，在學(xué)習(xí)的過程中，來不得半點(diǎn)馬虎， 不僅要學(xué)好每門專業(yè)知識，而且要注重各科知識的連接性、銜接性、系統(tǒng)性， 學(xué)會(huì)將所學(xué)知識融會(huì)貫通，并且與實(shí)踐聯(lián)系起來。 老師要求我們將此次的課程設(shè)計(jì)當(dāng)做畢業(yè)設(shè)計(jì)來作，從繪圖到說明書每一 個(gè)細(xì)節(jié)都是嚴(yán)格按照畢業(yè)設(shè)計(jì)要求來做的。在這個(gè)過程當(dāng)中，我遇到許多問題， 有時(shí)就因?yàn)橐粋€(gè)問題的阻礙而停滯不前。當(dāng)自己解決不了時(shí)，就向老師尋求幫 助，經(jīng)過老師的指導(dǎo)便豁然開朗，就這樣一步步直到做完課程設(shè)計(jì)。雖然其中 遇到過很多問題，感到很氣餒，但還是堅(jiān)持下去了。此次課程設(shè)計(jì)讓我獲益匪 淺。首先，我對夾具有了更深層次的認(rèn)識，它有利于保證工件的加工精度、提 高產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；除此之外，還有利于擴(kuò)大機(jī)床 工藝范圍。其次，讓我對以前的專業(yè)知識進(jìn)行了一個(gè)系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，并將它們綜 合運(yùn)用起來。其中 CAD我是更加熟練了，從以前的模糊不清到現(xiàn)在的運(yùn)用自如， 連我自己都不敢相信。最后，我學(xué)會(huì)了查閱相關(guān)的專業(yè)書籍與資料，學(xué)會(huì)如何 引用別人的研究成果。更多的是，它讓我認(rèn)識到作為一個(gè)學(xué)機(jī)械的學(xué)生來不得 半點(diǎn)馬虎，任何一個(gè)微小細(xì)節(jié)都不容忽視，必須時(shí)刻保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，扎扎實(shí) 實(shí)，一步一步走下去。 此次的課程設(shè)計(jì)為我明年的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)，同時(shí)也將成為我以后生 活和工作當(dāng)中的一筆財(cái)富。在此也要感謝老師對我門的嚴(yán)格要求?？傊@次 課程設(shè)計(jì)我收獲良多??！ 25 參考文獻(xiàn) 1 李昌年. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造M.機(jī)械工業(yè)出版社,2007:55-89. 2 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,1999. 3 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊第三版M.機(jī)械工業(yè)出版社,2007. 4 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具M(jìn).冶金工業(yè)出版社,2002:34-78. 5 吳宗澤，羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊M.高等教育出版社,2006. 6 李洪.機(jī)械加工工藝手冊M.北京出版社,1996:34-123. 7 孟少龍.機(jī)械加工工藝手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,1991:123-156. 8 崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南M.化學(xué)工業(yè)出版社,2007. 9 肖繼德，陳寧平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M. 機(jī)械工業(yè)出版社,2004. 26