C6150主軸箱箱體的加工工藝及其工裝夾具設(shè)計【鉆頂面4-M12螺紋孔底孔】【說明書+CAD】

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Therefore, both in the machining industry is a very important link. This design mainly experienced two stages: the first stage is the machining process planning, the second stage is the special fixture design. Based on the C6150 spindle box parts diagram analysis and the structural form of understanding, thus the spindle box for process analysis, process explanation and analysis the technical requirement and the precision. Then the spindle box bottom, bearing hole processing fixture design and precision and error analysis, the craft and the jig design results can be applied to production requirements. Through this design, we mastered the basic parts of the process analysis, process documentation, special fixture design methods and steps. Learn to check the relevant manual, choose to use the technology and equipment and so on.. Key Words: Processing, fixture design, machine tool, analysis 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第1章 緒論 5 1.1車床發(fā)展史 5 1.2 數(shù)控車床的概念 5 1.3 主軸箱的功用 6 1.4 本課題的研究對象 7 第2章 C6150主軸箱體加工工藝規(guī)程設(shè)計 7 2.1 方案論證 7 2.2確定方案 8 2.3 具體方案設(shè)計 10 2.3.1 零件的分析 10 2.3.2 編寫工藝路線 10 2.3.3機(jī)械加工工藝分析 11 2.3.4 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 12 第3章 專用夾具設(shè)計 23 3.1加工頂面螺紋孔4-M12-6H底孔的夾具設(shè)計 23 3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 24 3.1.2切削力的計算與夾緊力分析 24 3.1.3夾緊元件及動力裝置確定 24 3.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 24 3.1.5夾具精度分析 26 3.1.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 27 總 結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 致 謝 30 寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 第1章 緒論 1.1車床發(fā)展史 古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。腳踏車床 1797年，英國機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國 人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。 為了提高機(jī)械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。 1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床 1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床，20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨電機(jī)驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形 裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車 床，70年代后得到迅速發(fā)展。 車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類機(jī)床。銑床和鉆床等旋轉(zhuǎn)加工的機(jī)械都是從車床引伸出來的。在我國香港等地也有人叫旋床。 1.2 數(shù)控車床的概念 機(jī)床是人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動的重要工具，也是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 普通機(jī)床經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及自動化，精密機(jī)械與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床一經(jīng)使用就顯示出了它獨特的優(yōu)越性和強(qiáng)大生命力，使原來不能解決的許多問題，找到了科學(xué)解決的途徑。 數(shù)控機(jī)床是一種通過數(shù)字信息，控制機(jī)床按給定的運動軌跡， 進(jìn)行自動加工的機(jī)電一體化的加工裝備，經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是現(xiàn)代制造業(yè)的重要標(biāo)志之一，在我國制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也越來越廣泛，是一個 企業(yè)綜合實力的體現(xiàn)。 數(shù)控車床是數(shù)字程序控制車床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國內(nèi)使用量最大，覆蓋面 最廣的一種數(shù)控機(jī)床。要學(xué)好數(shù)控車床理論和操作，就必須勤學(xué)苦練，從平面幾何，三角函數(shù)，機(jī)械制圖，普通車床的工藝和操作等方面打好基礎(chǔ)。 因此，必須首先具有普通車工工藝學(xué)知識然后才能從掌握人工控制轉(zhuǎn)移到數(shù)字控制方面來，另一方面，若沒有學(xué)好有關(guān)數(shù)學(xué)、電工學(xué)、公差與配合及機(jī)械制造等深內(nèi)容，要學(xué)好數(shù)控原 理和程序編制等，也會感到十分困難。熟悉零件工藝要求，正確處理工藝問題。由于數(shù)控機(jī)床加工的特殊性，要求數(shù)控機(jī)床加工工人既是操作者，又是程序員，同時 具備初級技術(shù)人員的某些素質(zhì)，因此，操作者必須熟悉被加工零件的各項工藝（技術(shù)）要求，如加工路線，刀具及其幾何參數(shù)，切削用量，尺寸及形狀位置公差。只 有熟悉了各項工藝要求，并對出現(xiàn)的問題正確進(jìn)行處理后，才能減少工作盲目性，保證整個加工工作圓滿完成。 1.3 主軸箱的功用 車床主軸箱是車床的基礎(chǔ)零件之一，它將車床主軸、軸承、套和齒輪等零件裝配成一個整體，使其保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地運動。組裝后的主軸箱箱體的基準(zhǔn)平面安裝在機(jī)器上。因此箱體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配精度及運動精度，而且對機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命有著決定性的影響。題目給出的零件是C6150主軸箱體。C6150主軸箱體箱體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證C6150主軸箱體部件與發(fā)動機(jī)正確安裝。因此C6150主軸箱體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響C6150主軸箱體的裝配精度和運動精度，而且還會影響的工作精度、使用性能和壽命。C6150主軸箱體主要是實現(xiàn)的變速，改變的運動速度。C6150主軸箱體零件的頂面用以安裝C6150主軸箱體蓋，用以安裝傳動軸，實現(xiàn)其變速功能。 1.4 本課題的研究對象 此次設(shè)計的主要內(nèi)容是收集整理C6150主軸箱箱體零件的加工工藝與工裝夾具設(shè)計的資料，完成C6150主軸箱箱體零件的加工工藝的工藝過程設(shè)計、箱體零件的加工工藝的工序卡的設(shè)計計算和其孔加工的工裝夾具的設(shè)計。并上交C6150主軸箱箱體的零件圖、C6150主軸箱箱體的零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程等工藝技術(shù)文件和C6150主軸箱箱體的零件的孔加工夾具設(shè)計總裝圖及其主要零件圖、并編寫C6150主軸箱箱體的零件加工工藝及其工裝設(shè)計說明論文。其中有根據(jù)廣泛收集整理的畢業(yè)設(shè)計資料擬稿文獻(xiàn)綜述；擬定本畢業(yè)設(shè)計的開題報告；完成C6150主軸箱箱體零件的零件圖測繪；C6150主軸箱箱體零件的加工工藝的工藝過程設(shè)計；箱體零件的加工工藝的工序卡的設(shè)計計算；主軸箱箱體的零件的孔加工的工裝夾具的設(shè)計；并設(shè)計C6150主軸箱箱體的零件的孔加工夾具設(shè)計總裝圖及其主要零件圖、并編寫C6150主軸箱箱體的零件加工工藝及其工裝設(shè)計說明論文。通過本次畢業(yè)設(shè)計初步掌握機(jī)電產(chǎn)品的開發(fā)和典型機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計的基本方法，工作程序和設(shè)計步驟，能綜合運用所學(xué)專業(yè)知識解決工程實際問題，具備一定的新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計的能力。 第2章 C6150主軸箱體加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 方案論證 根據(jù)零件圖的要求，草擬了兩種工藝方案的設(shè)計，以便于選擇和分析。具體如下： 表2.1工藝路線方案一 工序1 鉆鉸箱體各小孔 工序2 鉆前端面各孔 工序3 鏜左平面各孔 工序4 鏜右平面各孔 工序5 粗,精銑上平面至尺寸 工序6 粗,精銑下平面 工序7 粗,精銑左端平面 工序8 粗,精銑右端平面 工序9 粗,精銑前端平面 工序10 粗,精銑后端平面 工序11 鉗工,去除銳邊毛剌 工序12 檢驗 表2.2工藝路線方案二 工序1 粗,精銑上平面至尺寸 工序2 粗,精銑下平面 工序3 粗,精銑左端平面 工序4 粗,精銑右端平面 工序5 粗,精銑前端平面 工序6 粗,精銑后端平面 工序7 鉆鉸箱體各小孔 工序8 鉆前端面各孔 工序9 鏜左平面各孔 工序10 鏜右平面各孔 工序11 鉗工,去除銳邊毛剌 工序12 檢驗 2.2確定方案 第二條工藝路線方案不同于第一條是將銑各平面工序放到前面。加工完上下平面再加工各孔與,其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動提高了生產(chǎn)效率。而且對于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。 采用互為基準(zhǔn)的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準(zhǔn)再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加工上、下平面，然后以這些已加工的面為精基準(zhǔn)，加工其它各孔便能保證孔的形位公差要求 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)第二個方案比較合理。所以我決定以第二個方案進(jìn)行生產(chǎn)，但是第二種仍然需要細(xì)化處理，具體的工藝過程見工藝卡片所示。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將C6150主軸箱體加工工藝路線調(diào)整后確定如下： 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鑄造 熔化爐 2 熱處理 人工時效處理 3 粗銑 以F面定位安裝，找正中心線，粗銑頂面B X52K 4 精銑 以F面定位安裝，找正中心線，精銑頂面B X52K 5 粗銑 以B面定位安裝，找正中心線，粗銑D、W、F、E面，各面留余量2mm X52K 6 精銑 以B面定位安裝，找正中心線，精銑D、W、F、E面，各面留余量0.5~0.8mm X52K 7 精磨 以B面定位安裝，W面找正，磨D、W面，至圖樣尺寸 M7130 8 粗鏜 以D面定位裝夾，按軸孔加工線找正，粗鏜W面各軸孔，留加工余量5~8mm（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） T68 9 半精鏜 以D面、E面、F面定位裝夾，半精鏜W面各軸孔，留加工余量1.5mm，鉆、擴(kuò)、鉸其余各孔（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） T68 10 精鏜 以D面、E面、F面定位裝夾，，精鏜W面各軸孔各孔至圖樣尺寸（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） T68 11 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸各面孔，并鉆攻全部光孔和螺紋孔 M7130 12 磨 磨W面 13 鉗 14 檢驗 15 入庫 2.3 具體方案設(shè)計 2.3.1 零件的分析 由C6150主軸箱體零件圖可知。C6150主軸箱體是一個殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下： （1）、以頂面(B面)為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工；的螺孔加工。其中頂面有表面粗糙度要求為， （2）、以底面(F面)為主要加工表面的加工面。 （3）、以 D面 W面為主要加工表面的加工面。該2面含有重要的大孔,尺寸公差都要求相對嚴(yán)格的 （4）、以E面 F面為主要加工表面的加工面。該2面就是銑面加工 2.3.2 編寫工藝路線 根據(jù)上述工藝方案的分析，最終確定了第二種工藝路線方案 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鑄造 熔化爐 2 熱處理 人工時效處理 3 粗銑 以F面定位安裝，找正中心線，粗銑頂面B X52K 4 精銑 以F面定位安裝，找正中心線，精銑頂面B X52K 5 粗銑 以B面定位安裝，找正中心線，粗銑D、W、F、E面，各面留余量2mm X52K 6 精銑 以B面定位安裝，找正中心線，精銑D、W、F、E面，各面留余量0.5~0.8mm X52K 7 磨 以B面定位安裝，W面找正，磨D、W面，至圖樣尺寸 M7130 8 粗鏜 以D面定位裝夾，按軸孔加工線找正，粗鏜W面各軸孔，留加工余量5~8mm（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） T68 9 半精鏜 以D面、E面、F面定位裝夾，半精鏜W面各軸孔，留加工余量1.5~2mm，鉆、擴(kuò)、鉸其余各孔（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） T68 10 精鏜 以D面、E面、F面定位裝夾，，精鏜W面各軸孔各孔至圖樣尺寸（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） T68 11 鉆 鉆、擴(kuò)、鉸各面孔，并鉆攻全部光孔和螺紋孔 M7130 12 磨 精、精磨W面 13 鉗 14 檢驗 2.3.3機(jī)械加工工藝分析 “C6150主軸箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。C6150主軸箱體材料為HT200，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 工藝分析 1）鑄件必須進(jìn)行時效處理，以消除應(yīng)力。有條件時應(yīng)在露天存放一年以上再加工。 2）為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，該零件主要定位基準(zhǔn)，集中在D面和W面上。 3）鏜孔時，在可能的條件下盡量采用“支承鏜削”方法，以增加鏜桿的剛性，提高加工精度。對直徑較小的孔、應(yīng)采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法。 為保證在同一軸上各孔的同軸度，可采用在已加工孔上，安裝導(dǎo)向套再加工其他孔的方法。 4）為提高孔的加工精度，應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進(jìn)行。 5）鑄造時一般φ50mm以下孔不鑄出。 6）孔的尺寸精度檢驗，使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進(jìn)行測量。軸內(nèi)孔之間距離的測量可以通過孔與孔之間壁厚進(jìn)行間接測量。 7）同一軸線上各孔的同軸度，可采用檢驗心軸進(jìn)行檢驗。 8）各軸孔的軸線之間的平行度，以及軸孔的軸線與基準(zhǔn)面的平行度，均應(yīng)通過檢驗心軸進(jìn)行測量。 9）該例保證各孔正確位置是靠T68手動控制坐標(biāo)來完成的，為更好地保證加工質(zhì)量，單件小批量生產(chǎn)也可采用組合夾具鍾模進(jìn)行加工、批量較大時，應(yīng)采用專用鍾模進(jìn)行加工。 2.3.4 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 工序1：鑄造 不屬于機(jī)械加工，無需計算 工序2：熱處理 不屬于機(jī)械加工，無需計算 工序3：粗銑頂面B 機(jī)床：立式銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 工序4：精銑頂面B 機(jī)床：立式銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 本工序機(jī)動時間 工序5：以B面定位安裝，找正中心線，粗銑D、W、F、E面，各面留余量2mm(本工序特征相同，在此以粗銑D面為例，其它面類同，在此不一一介紹) 機(jī)床：立式銑床X62K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 工序6：以B面定位安裝，找正中心線，精銑D、W、F、E面，各面留余量2mm(本工序特征相同，在此以精銑D面為例，其它面類似，在此不一一介紹) 機(jī)床：立式銑床X62K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 本工序機(jī)動時間 工序7：以B面定位安裝，W面找正，磨D、W面，至圖樣尺寸(以磨D面為例) 選用M7130磨床 1）計算切削用量 根據(jù)《實用機(jī)械加工工藝手冊》 表11—185選取數(shù)據(jù) 砂輪直徑D = 40 mm 磨削速度V = 0.33 m/s 確定背吃刀量：單面余量為0.2，所以 =0.2mm 確定進(jìn)給量：根據(jù)《實用機(jī)械加工工藝手冊》 表11—184得f=0.03～0.04mm/z,取f=0.033mm/z 確定切削速度：由所查磨削速度V= 0.33m/s，由此可得 根據(jù)《實用機(jī)械加工工藝手冊》 表7—122，按機(jī)床選取n = 150 r/min 則實際磨削速度V = Dn/（1000×60） = 0.31 m/s 2）計算時間定額 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5—43得基本時間 tj = zbk/nfr0z = (0.3×1)/(100×0.033×8) = 0.01 min=0.6s 根據(jù)輔助時間與基本時間的關(guān)系為 ,取，則輔助時間 布置工地時間是作業(yè)時間的2%～7%,休息與生理需要時間作業(yè)時間的2%～4%，二者均取3%，則其他時間為 單件時間為 工序8：以D面定位裝夾，按軸孔加工線找正，粗鏜W面各軸孔，留加工余量5~8mm（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） 機(jī)床：鏜床T68 刀具：高速鋼刀具 （1）、粗鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時間： （2）、粗鏜 孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時間： （3）、粗鏜 孔 切削深度： 進(jìn)給量：由于與孔同軸，因此取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由于與孔同軸，因此 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 行程次數(shù)： 機(jī)動時間：由于與孔同軸，應(yīng)在相同的時間內(nèi)完成加工，因此 由于 本工序機(jī)動時間： 工序9：以D面定位裝夾，按軸孔加工線找正，半精鏜W面各軸孔，留加工余量5~8mm（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） 機(jī)床：鏜床T68 刀具：高速鋼刀具 （1）、半精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時間： （2）、半精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時間： （3）、半精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：由于與孔同軸，因此取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由于與孔同軸，因此 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 行程次數(shù)： 機(jī)動時間：由于與孔同軸，應(yīng)在相同的時間內(nèi)完成加工，因此 由于 本工序機(jī)動時間： 工序10：以D面定位裝夾，按軸孔加工線找正，精鏜W面各軸孔（相同大小的孔一起鏜孔，鏜孔完再鏜其它地方的孔） 機(jī)床：鏜床T68 刀具：高速鋼刀具 （1）、精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時間： （2）、精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動時間： （3）、精鏜孔 切削深度： 進(jìn)給量：由于與孔同軸，因此取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由于與孔同軸，因此 實際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 行程次數(shù)： 機(jī)動時間：由于與孔同軸，應(yīng)在相同的時間內(nèi)完成加工，因此 由于 本工序機(jī)動時間： 其它孔類似，在此不一一介紹與計算 工序11：鉆、擴(kuò)、鉸各面孔，并鉆攻全部光孔和螺紋孔， 機(jī)床： 立式鉆床Z515 刀具：麻花鉆 （1）鉆頂面B面螺紋4-M12孔底孔 鉆孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： (2)鉸孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-58，取 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-60，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 加工機(jī)動時間： （3）鉆4-M12-6H螺孔(位于頂面B面上的) 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： （4）鉆M16-6H螺孔（底部孔） 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時間： 由以上計算過程可知：本工序機(jī)動時間 其它各孔與上述計算方法類似，在此不一一進(jìn)行介紹與計算。 工序12：磨W面 選用M7130磨床 1）計算切削用量 根據(jù)《實用機(jī)械加工工藝手冊》 表11—185選取數(shù)據(jù) 砂輪直徑D = 40 mm 磨削速度V = 0.33 m/s 確定背吃刀量：單面余量為0.2，所以 =0.2mm 確定進(jìn)給量：根據(jù)《實用機(jī)械加工工藝手冊》 表11—184得f=0.03～0.04mm/z,取f=0.033mm/z 確定切削速度：由所查磨削速度V= 0.33m/s，由此可得 根據(jù)《實用機(jī)械加工工藝手冊》 表7—122，按機(jī)床選取n = 150 r/min 則實際磨削速度V = Dn/（1000×60） = 0.31 m/s 2）計算時間定額 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5—43得基本時間 tj = zbk/nfr0z = (0.3×1)/(100×0.033×8) = 0.01 min=0.6s 根據(jù)輔助時間與基本時間的關(guān)系為 ,取，則輔助時間 布置工地時間是作業(yè)時間的2%～7%,休息與生理需要時間作業(yè)時間的2%～4%，二者均取3%，則其他時間為 單件時間為 工序13：鉗工 不屬于機(jī)械加工，無需計算 工序14：檢驗 不屬于機(jī)械加工，無需計算 工序15：入庫 不屬于機(jī)械加工，無需計算 第3章 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。在加工C6150主軸箱體零件時，需要設(shè)計專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工螺紋孔夾具一套。其中加工螺紋孔的夾具將用于鉆床Z515，刀具分別為兩把麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絲攻對工件上的螺紋孔進(jìn)行加工。 3.1加工頂面螺紋孔4-M12-6H底孔的夾具設(shè)計 本夾具主要用來鉆螺紋底孔。表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本到工序為C6150主軸箱體體加工到本道工序時完成了頂面的粗、精銑。因此再本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。 3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，兩螺紋孔位于零件頂面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證兩螺紋孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩螺紋孔的加工定位基準(zhǔn)時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工螺紋孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇頂面作為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以主要支承孔制工件的兩個自由度，在用工件的一個端面作為輔助定位限制工件的另一個自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求用兩把刀具對螺紋孔同時進(jìn)行加工。同時為了縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊方式夾緊。 3.1.2切削力的計算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成螺紋孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由《切削手冊》得： 鉆削力 鉆削力矩 式中： 本道工序加工螺紋孔時，依靠上面的活動鉆模板下降夾緊工件，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計算無太大意義。銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 3.1.3夾緊元件及動力裝置確定 由于C6150主軸箱體的生產(chǎn)量中等，采用手動夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡單，通過手搖動把手,在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。 3.1.4鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 螺紋孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：箱體鉆頂面4-M12螺紋孔底孔分鉆、擴(kuò)、鉸三個工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔， 圖：快換鉆套 鉸螺紋孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： d H D 公稱尺寸 允差 12 18 18 +0.023 +0.012 30 28 12 7 10 11.5 20.5 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 18 +0.018 0 24 25 +0.039 +0.025 1 0.6 鉆模板選用懸掛式鉆模板，夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖2所示。 3.1.5夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計算。 由工序簡圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差很小可以忽略不計。本道工序加工中主要保證兩螺紋孔尺寸及位置度公差及表面粗糙度。本道工序最后采用精鉸加工，選用GB1141—84鉸刀，直徑為，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。 該螺紋孔的位置度應(yīng)用的是最大實體要求。即要求：（1）、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制。（2）、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸。（3）、當(dāng)各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸時可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。（4）、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際直徑為時，相對于最大實體尺寸的偏離量為，此時軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值。即孔的位置度公差最小值為。 螺紋孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。 螺紋孔的表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。 影響兩螺紋孔位置度的因素有（如下圖所示）： （1）、鉆模板上兩個裝襯套孔的尺寸公差： （2）、兩襯套的同軸度公差： （3）、襯套與鉆套配合的最大間隙： （4）、鉆套的同軸度公差： （5）、鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 所以能滿足加工要求。 3.1.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 裝卸工件時，先將工件放在定位塊上；用壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊；然后加工工件。當(dāng)工件加工完后，將帶光面壓塊的壓緊螺釘松開，取出工件。 鉆螺紋孔底孔的夾具如夾具裝配圖2所示。通過手柄搖動夾具,鉆模板與工件之間保持一定的距離,鉆模板與夾具體座通過定位銷連接,定位精度高. 總 結(jié) 本次設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機(jī)床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。 要掌握零件制造過程中的共同性規(guī)律和解決具體工藝問題的知識和能力，其復(fù)雜性就不是一門課程所能解決的，通過多門相關(guān)知識學(xué)科的學(xué)習(xí)，掌握其內(nèi)在的基本規(guī)律。多門學(xué)科的綜合組成全面地分析和運用機(jī)械制造工藝過程的基本內(nèi)容，圓滿完成了這次課程設(shè)計的內(nèi)容。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我了解到生產(chǎn)零件過程中需要解決很多問題，從中發(fā)現(xiàn)了很多自己的不足，老師和同學(xué)的熱心幫助，讓我屢次樹立信心，決心完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，在設(shè)計的最后，發(fā)現(xiàn)設(shè)計中仍存在有問題，反復(fù)糾正，最終完成本次設(shè)計。 通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！對本次設(shè)計中，幫助過指導(dǎo)過我的老師和同學(xué)最真誠的謝意！ 參考文獻(xiàn) [1] 許曉旸，專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計，重慶：重慶大學(xué)出版社，2003。 [2] 孫已德，機(jī)床夾具圖冊，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984。 [3] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊，貴陽：貴州任命出版社，1983。 [4] 機(jī)械工程基礎(chǔ)與通用標(biāo)準(zhǔn)實用叢書編委會，形狀和位置公差，北京：中國計劃出版社，2004。 [5] 淘濟(jì)賢等，機(jī)床夾具設(shè)計，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986。 [6] 儲凱等，機(jī)械工程材料，重慶：重慶大學(xué)出版社，1998。 [7] 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在論文工作中，得到了學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！