機(jī)油泵體機(jī)械加工工藝及銑端面夾具設(shè)計

機(jī)油泵體機(jī)械加工工藝及銑端面夾具設(shè)計,機(jī)油,機(jī)械,加工,工藝,端面,夾具,設(shè)計 設(shè)設(shè)計計說說明明書書題目：機(jī)油泵體加工工藝及夾具設(shè)計 摘摘 要要1、機(jī)油泵是在潤滑系統(tǒng)中迫使機(jī)油從油底殼送到引擎運動件的裝置機(jī)油泵在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用越來越多。同時，在半導(dǎo)體，太陽能，LCD 等工程領(lǐng)域方面，也起著一定的作用。近年來，隨著加工技術(shù)的發(fā)展，汽車用油泵擺線轉(zhuǎn)子泵被應(yīng)用到縫紉機(jī)中，特別是對一些全封閉自動潤滑系統(tǒng)的機(jī)種，如包縫機(jī)、繃縫機(jī)2、基本內(nèi)容及解決的關(guān)鍵問題：基本內(nèi)容熱處理毛坯，車削機(jī)油泵體，設(shè)計加工專用夾具關(guān)鍵問題在于工藝過程的設(shè)計，夾具類型的確定，定位裝置的設(shè)計，夾緊裝置的設(shè)計夾具精度的分析和計算嗎，夾具非標(biāo)零件圖的繪制等等3、本課題研究情況綜述：機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計是機(jī)械制造與自動化必備的專業(yè)核心技能，突出培養(yǎng)典型零件加工工藝能力，機(jī)油泵體工藝過程設(shè)計時要結(jié)合實際，盡量符合實際生產(chǎn)要求，專用夾具設(shè)計時要估計好夾緊力加工零件是要計算好加工余量。關(guān)鍵字：機(jī)油泵、工藝規(guī)程、夾具設(shè)計機(jī)油泵、工藝規(guī)程、夾具設(shè)計ABSTRCTThis design relates to the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerances and measurements, and other aspects of knowledge.The machining process and fixture design of the base consists of three parts, including process design, process design and special fixture design. In design process should first understand the analysis, structure of the process design of a blank, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then calculate the amount of each cutting part of the step size. the decision process of key equipment and cutting process of various design parameters and a special fixture, the fixture selection design of various components, such as positioning and clamping elements connecting part, component oriented, tools and fixtures and other components, positioning error calculate fixture, fixture structure of rationality and disadvantage analysis, improvement and design.Key words: process, process, cutting parameters, clamping, positioning, error.目目錄錄摘摘 要要 .2ABSTRCT .31 1 緒緒論論 .11.1 課題研究的背景 .11.2 課題研究的意義 .11.3 國內(nèi)外的研究動態(tài).12 2 零零件件的的工工藝藝分分析析及及生生產(chǎn)產(chǎn)類類型型.22.1 零件的用途 .22.2 零件的工藝分析 .33 3 確確定定毛毛坯坯種種類類，繪繪制制毛毛坯坯圖圖，毛毛坯坯模模型型.53.1 確定毛坯種類.53.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量.53.3 設(shè)計毛坯圖 .63.4 繪制毛坯圖 .64 4 選選擇擇加加工工方方法法，制制定定工工藝藝路路線線.94.1 基準(zhǔn)面的選擇.94.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇.94.1.2 精基準(zhǔn)的選擇.104.2 零件的表面加工方法.104.3 工序的集中與分散.114.4 工序順序的安排.114.4 1.機(jī)械加工順序.114.4.2輔助工序.114.5 制定工藝路線.114.6 加工設(shè)備及工藝裝備選擇.134.7 工序間加工余量、工序尺寸的確定.144.8 切削用量的計算.154.9 基本時間的計算 .22jt5 5 銑銑夾夾具具設(shè)設(shè)計計 .255.1 問題的提出 .255.2 定位基準(zhǔn)的選擇.265.3 定位方案的設(shè)計.265.4 夾緊方案的設(shè)計.275.4.1夾緊裝置的組成及基本要求.275.4.2夾緊裝置的確定.285.5 切削力及夾緊力計算.285.6 定位誤差分析.315.7 定位鍵及對刀裝置設(shè)計.335.8 夾具體的設(shè)計.375.9 夾具設(shè)計及操作簡要說明.386 6 小小結(jié)結(jié) .38致致 謝謝 .40參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn) .42呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 1 頁 共 47 頁1 1 緒論緒論1.11.1 課題研究的背景課題研究的背景 目前國內(nèi)的機(jī)油泵產(chǎn)品的技術(shù)基本源自美國、德國、 日本等幾個傳統(tǒng)的工業(yè)國家，我國現(xiàn)有的技術(shù)基本上是引進(jìn)國外的基礎(chǔ)上發(fā)展的，而且已經(jīng)有了一定的規(guī)模。但是目前我國的機(jī)油泵沒有自己的核心技術(shù)產(chǎn)品，自主開發(fā)能力仍然很弱。在差速器的技術(shù)開發(fā)上還有很長的路要走。1.2 課題研究的意義 機(jī)油泵的作用是把機(jī)油送到發(fā)動機(jī)各摩擦部位，使機(jī)油在潤滑路中循環(huán)，以保證發(fā)動機(jī)得到良好的潤滑。機(jī)油泵多為齒輪泵，它由齒輪泵體等組成。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，凸輪軸帶動泵體的主動齒輪轉(zhuǎn)動。齒輪甩動機(jī)油沿泵體內(nèi)壁從進(jìn)油口流至出油口，形成低壓，產(chǎn)生吸力，機(jī)油箱內(nèi)的機(jī)油即被吸入進(jìn)油口。而出油口處的機(jī)油越積越多，因而壓力增高，機(jī)油便被壓到各摩擦部分，實現(xiàn)強(qiáng)制潤滑。設(shè)計研究更好機(jī)油泵可以降低發(fā)動機(jī)的損耗，延長機(jī)械的使用壽命1.3 國內(nèi)外的研究動態(tài) 機(jī)油泵在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用越來越多。同時，在半導(dǎo)體，太陽能，LCD 等工程領(lǐng)域方面，也起著一定的作用。近年來，隨著加工技術(shù)的發(fā)展，汽車用油泵擺線轉(zhuǎn)子泵被應(yīng)用到縫紉機(jī)中，特別是對一些全封閉自動潤滑系統(tǒng)的機(jī)種，如包縫機(jī)、繃縫機(jī) 機(jī)油泵以后的發(fā)展 今后機(jī)油泵研發(fā)會向著低噪音，低耗油方向發(fā)展，現(xiàn)在很多機(jī)油泵，噪音比較大，不適合一些低音環(huán)境，有的還伴有漏油現(xiàn)在， 呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 2 頁 共 47 頁2 2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型零件的工藝分析及生產(chǎn)類型2.1 零件的用途 機(jī)油泵是不斷的把發(fā)動機(jī)油底殼里的機(jī)油送出去以達(dá)到潤滑發(fā)動機(jī)各個需要潤滑的零部件的目的。機(jī)油泵泵體在整個機(jī)油泵中起著很重要的作用，泵體的尺寸精度、表面粗糙度直接影響機(jī)油泵的工作穩(wěn)定性和泵的壽命。圖 1 機(jī)油泵泵體零件圖與三維建模呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 3 頁 共 47 頁 圖 1 圖 1零件的技術(shù)要求 ： 鑄件表面不允許有裂紋、氣孔、粘沙等缺陷。 鑄件拔模斜度1-3，未注圓角半徑R2-3。 所有螺紋空口倒角至螺紋大徑。 去銳邊毛刺，非加工表面涂硝化油漆。 2.2 零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要去齊全，零件的結(jié)構(gòu)工藝性合理。該零件需要加工的表面均為切削加工，各表面的加工精度及表面粗糙度都不難獲得。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 4 頁 共 47 頁可以保證，該機(jī)油泵泵體位置公差要求嚴(yán)格，部分加工面需專用夾具進(jìn)行夾緊定位。2.3 零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，該零件為中大批大量生產(chǎn)。呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 5 頁 共 47 頁3 3 確定毛坯種類，繪制毛坯圖，毛坯模型確定毛坯種類，繪制毛坯圖，毛坯模型3.1 確定毛坯種類確定毛坯包括選擇毛坯的類型及其制造方法。毛坯類型是鑄造、鍛造、沖壓,沖壓、焊接、配置文件、表等。決定毛坯時應(yīng)考慮以下因素:1)材料和零件的機(jī)械性能。當(dāng)選擇材料,毛坯的類型大致確定。例如,材料是鑄鐵 ,毛坯的選擇材料是鋼鐵,和機(jī)械性能要求很高 ,可選的鍛件 ,機(jī)械性能要求較低時 ,可選部分或鑄鋼。2)零件的形狀和大小。形狀復(fù)雜的粗糙,常用的鑄造方法。薄壁零件和不可用砂鑄造 ,鑄造大尺寸應(yīng)該用于砂鑄造,和小部件提供更先進(jìn)的鑄造方法。3)生產(chǎn)類型。大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)選毛坯制造方法的精度和生產(chǎn)率為毛坯的制造成本減少物料消耗和降低加工成本進(jìn)行補(bǔ)償。如鑄造應(yīng)采用金屬模具機(jī)成型和精密鑄造 ,鍛造模鍛 ,冷軋和冷拔概要文件。小批量生產(chǎn)應(yīng)使用木霉菌或手工自由鍛。4)生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件,如生產(chǎn)的實際水平和實際生產(chǎn)的能力 ,外包的可能性等。當(dāng)有條件時,應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)生產(chǎn)、統(tǒng)一供應(yīng)的粗糙。5)充分考慮的可能性 ,利用新技術(shù) ,新技術(shù)和新材料。目前,新工藝、新技術(shù)和新材料的毛坯制造業(yè)發(fā)展迅速。例如,鑄造、鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料機(jī)械中使用越來越多。在應(yīng)用這些方法,可以大大減少機(jī)械加工的數(shù)量 ,有時不能被處理 ,其經(jīng)濟(jì)效果是非常重要的。零件材料采用灰鑄鐵 HT200，具有高的抗壓強(qiáng)度、良好的鑄造性、耐磨性、消振性和低的缺口敏感性、可切屑加工性。考慮到鑄造可以鑄造內(nèi)腔、外形很復(fù)雜的毛坯，工藝靈活性大，鑄造成本低 ，故選用鑄件毛坯。又已知零件的生產(chǎn)規(guī)模為大批大量生產(chǎn)，根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)表 1-6，確定毛坯鑄造方法為機(jī)器砂型鑄造，鑄件的機(jī)械加工余量等級 G 級，公差等級 8-10 級。3.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量已知毛坯制造方法為機(jī)器砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，規(guī)模為大批大量生產(chǎn)，查機(jī)械制造手冊表 5-3 可取鑄件尺寸公差等級 CT 為 10 級，加工余量等級 MA 為 G級。 表 1 毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量（mm）呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 6 頁 共 47 頁加工表面基本尺寸鑄件尺寸公差機(jī)械加工總余量鑄件尺寸底面 147.522.83.551.021.4底面 252.43.58.51.2凸臺202.43.523.51.2 左右端面412.83.5471.4孔67673.23611.6孔 22222.43161.23.3 設(shè)計毛坯圖（1） 確定鑄造斜度 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊確定毛坯砂型鑄造斜度為,圓角半徑 R2-3。o1o3（2） 確定分型面 以底面為分型面。（3） 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，鑄件進(jìn)行機(jī)械加工前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行時效處理。呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 7 頁 共 47 頁3.4 繪制毛坯圖 呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 8 頁 共 47 頁圖 2 機(jī)油泵泵體毛坯圖及毛坯模型呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 9 頁 共 47 頁4 4 選擇加工方法，制定工藝路線選擇加工方法，制定工藝路線4.1 基準(zhǔn)面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足下列要求:(1)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該基于加工表面。目的是保證精度的加工面和非加工表面之間的關(guān)系。如果有幾個表面,不需要加工表面的工件,必須選擇與高精度表面作為粗基準(zhǔn)。以壁厚均勻性,對稱的形狀 ,更少的夾緊等。(2)選擇的重要表面機(jī)械加工余量為粗基準(zhǔn)。例如:機(jī)床導(dǎo)軌表面是一個重要的統(tǒng)一的保證金要求。因此在這個過程中選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn),床的底部表面的過程 ,然后底部表面作為精細(xì)加工的參考指南。通過這種方式,我們可以確保表層保存在一個更加統(tǒng)一的和精心組織,以提高耐磨性。(3)最小的表面機(jī)械加工余量應(yīng)該選為粗基準(zhǔn)。這將確保表面有足夠的加工余量。(4)盡可能選擇平坦 ,光滑 ,大表面積作為粗基準(zhǔn) ,以確保準(zhǔn)確定位和夾緊可靠。 有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。(5)粗基準(zhǔn)應(yīng)避免 ,因為表面粗糙的數(shù)據(jù)主要是粗糙和不規(guī)則的。多個用很難確保表面之間的表面的準(zhǔn)確性。基面的選擇是工藝設(shè)計的重要部分之一,它是非常重要的部件的生產(chǎn)。首先選擇合適的端面和外圓定位基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件而言，應(yīng)盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，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粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則， 以凸臺為初基準(zhǔn)。呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 10 頁 共 47 頁4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇(1)“基準(zhǔn)重合 ”的原則 ,應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)位置的參考,并避免錯誤造成的非巧合的基準(zhǔn)面。(2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則盡可能在大多數(shù)過程使用相同的精度指標(biāo)集,以確保定位精度的表面 ,以避免造成的錯誤引用轉(zhuǎn)換,簡化夾具設(shè)計和制造。(3)“自為基準(zhǔn) ”的原則需要一定的完成和完成過程機(jī)械加工余量小而均勻,應(yīng)選擇加工表面本身是優(yōu)良的基準(zhǔn),表面和其他表面之間的位置精度的保證的第一步。(4)“互為基準(zhǔn) ”原則 ,當(dāng)兩個表面相互位置精度和自己的大小、形狀精度較高,可以作為 “相互參考 ”方法 ,重復(fù)處理。(5)選擇的精度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該能夠確保精確定位,夾緊可靠 ,裝置簡單 ,操作方便。精基準(zhǔn)的選擇：主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一基準(zhǔn)、互為基準(zhǔn)等原則。采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的辦法達(dá)到位置度要求，然后以精銑后的孔和兩端面以及底面為精67基準(zhǔn)。 4.2 零件的表面加工方法根據(jù)零件圖上標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求，查機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)表 1-7 至表 1-15，通過對各個加工方案的比較，最后確定零件表面的加工方法如下表：表 2 零件表面加工方法需加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/m加工方法底面 1IT105m粗銑半精銑底面 2IT1220m粗銑凸臺IT1210m粗銑孔67IT82.5m粗鏜半精鏜精鏜孔22IT122.5m鉆擴(kuò)鉸左右端面IT102.5m粗銑半精銑精銑孔17IT1220 m鉆呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 11 頁 共 47 頁4-M6 螺紋IT1212.5m鉆絲錐攻螺紋蓋配孔（配座）IT115鉆粗鉸4.3 工序的集中與分散已知零件的生產(chǎn)規(guī)模為大批大量生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段，工序都要集中，采用工序集中可以減少工件的裝夾次數(shù)，在一次裝夾中可以加工許多表面，有利于保證各表面之間的相互位置精度。加工設(shè)備主要以專用設(shè)備為主，采用專用夾具，這樣生產(chǎn)質(zhì)量高，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。4.4 工序順序的安排 4.4 1.機(jī)械加工順序1遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工端面。同時考慮位置度要求，左右端面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。2遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3遵循“先主后次”原則，先加工主要表面左右端面和圓孔表面，后加工次要表面凸臺、底座孔以及倒角。4遵循“先面后孔”原則，先加工端面，后加工孔。4.4.2輔助工序 毛坯鑄造成型后，應(yīng)當(dāng)對鑄件毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進(jìn)行一次尺寸檢驗，然后再進(jìn)行機(jī)械加工。在對零件的所有加工工序完成之后，安排噴漆、去毛刺、清洗、終檢工序。4.5 制定工藝路線 工藝路線一：工序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn)10鑄造毛坯呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 12 頁 共 47 頁20粗銑底面凸臺，側(cè)面定位30粗銑凸臺底面，側(cè)面定位40粗銑前后端面底面定位、前后端面定位50鉆 2 個孔、倒角17底面，前后端面，側(cè)面定位60鉆孔20孔的大端面、底面和孔671770粗鏜孔 67底面，孔定位1780半精銑底面凸臺，側(cè)面定位半精銑前后端面底面定位、前后端面定位90精銑前后端面底面定位、前后端面定位擴(kuò)孔到2021.8孔的大端面、底面和孔6717100鉸孔到21.822孔的大端面、底面和孔6717半精鏜孔67底面，孔定位17110精鏜孔67底面，孔定位17鉆 M6 螺紋底孔為4.8孔，孔的端面，凸臺定位6722120攻絲孔，孔的端面，凸臺定位6722130去銳邊毛刺140非加工表面涂硝化油漆150清洗160終檢入庫工藝路線二：工序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 10清洗檢查毛坯 20粗銑前端面后端面定位 30粗銑，半精銑，精銑后端面前端面定位 40半精銑，精銑前端面后端面定位 50鉆，擴(kuò)，鉸孔22孔的大端面、底面67 60粗鏜，半精鏜，精鏜孔、倒角67前端面，底面定位呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 13 頁 共 47 頁 70粗銑，精銑底面前后端面定位 80粗銑凸臺底面定位 90鉆 2 個孔、倒角17底面定位鉆 M6 螺紋底孔為4.8孔，孔的大端面定位6767100攻螺紋孔，孔的大端面定位6767110去銳邊毛刺120非加工表面涂硝化油漆130清洗140終檢入庫工藝路線分析比較： 通常情況下，在同時需要鉆孔和銑平面的時候，一般先銑平面，再加工孔，重要加工表面切削余量最好均勻。工藝路線一是先把重要表面底面先加工出來，前后端面同時加工，最后加工兩個孔，幾何精度高。工藝路線二是先把前后端面加工出來，后加工兩個重要的孔，最后才加工底槽面，前后端面切削余量不很均勻，且粗精加工放在一起，工件的內(nèi)應(yīng)力很大，加工之后工件變形會很大程度影響零件的幾何精度，定位基準(zhǔn)不如路線一來得準(zhǔn)確，再綜合加工精度要求，裝夾便利與否等各方面因素后，確定為工藝路線一。4.6 加工設(shè)備及工藝裝備選擇工序號 工序內(nèi)容 加工裝備工藝裝備10鑄造毛坯20粗銑底面立式銑床 X51Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo)卡尺30粗銑凸臺立式銑床 X51Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo)卡尺40粗銑前后端面XQ6225 臥式銑床Y8 硬質(zhì)合金面銑刀刀、游標(biāo)卡尺50鉆孔20立式鉆床Z3025高速鋼鉆、卡尺、鉆模板60粗鏜孔 67臥式鏜床 T68硬質(zhì)合金鏜刀、游標(biāo)卡尺70半精銑底面立式銑床 X51Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo)卡尺呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 14 頁 共 47 頁半精銑前后端面XQ6225 臥式銑床Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo)卡尺80精銑前后端面XQ6225 臥式銑床Y8 硬質(zhì)合金面銑刀、游標(biāo)卡尺90鉆 2 個孔、倒角17立式鉆床Z525高速鋼鉆、游標(biāo)卡尺、鉆模板擴(kuò)孔到2021.8立式鉆床Z3025擴(kuò)孔鉆、游標(biāo)卡尺100鉸孔到21.822立式鉆床Z3025鉸刀、游標(biāo)卡尺半精鏜孔67臥式鏜床 T68硬質(zhì)合金鏜刀、游標(biāo)卡尺110精鏜孔67臥式鏜床 T68硬質(zhì)合金鏜刀、游標(biāo)卡尺鉆 M6 螺紋底孔為4.8立式鉆床Z3025高速鋼鉆、游標(biāo)卡尺、鉆模板120攻絲立式鉆床Z3025絲錐刀、游標(biāo)卡尺130去銳邊毛刺平銼140非加工表面涂硝化油漆噴涂機(jī)150清洗清洗機(jī)160終檢入庫百分表、卡尺4.7 工序間加工余量、工序尺寸的確定 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo) ，并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機(jī)械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表： 表 4 零件機(jī)械加工工序間加工余量表工序號工步號工步內(nèi)容工序尺寸加工余量（mm）101鑄造毛坯20粗銑底面00.16-48.522.5301粗銑凸臺 203.5401粗銑前后端面00.16-442（單邊）501鉆 2 個孔、倒角17178.5（單邊）601鉆孔200.2102020（直徑）呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 15 頁 共 47 頁701粗鏜孔 670.300652（直徑）801半精銑底面0.230.0847.5211半精銑前后端面00.062-421（單邊）902精銑前后端面00.10-410.5（單邊）1擴(kuò)孔到21.80.21021.81.8（直徑）1002鉸孔220.230220.5（直徑）2半精鏜孔670.074066.51.5（直徑）1103精鏜孔670.0460670.5（直徑）1鉆 M6 螺紋底孔為4.80.07504.84.8（直徑）1202攻螺紋 M60.008061.2（直徑）4.8 切削用量的計算 工序 10 粗銑底面 工步 1：粗銑底面 1（1）切削深度mmap2.5（2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取為 0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套式面銑刀wd銑削速度，確定銑削速度=57.6m/min，則cmin/229.188057.610001000csrdn由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/210rnw呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 16 頁 共 47 頁故實際銑削速度：min/52.81000210801000mdnvwc工作臺的每分鐘進(jìn)給量為min/168min/2101008. 0mmmmznffwzm根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 165mm/min。工步 2：粗銑底面 2（1）切削深度mmap3.5（2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取為 0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套式面銑wd刀銑削速度，確定銑削速度=57.6m/min，則cmin/229.188057.610001000csrdn由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/210rnw故實際銑削速度：min/52.81000210801000mdnvwc工作臺的每分鐘進(jìn)給量為min/168min/2101008. 0mmmmznffwzm根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 165mm/min。工序 20：粗銑凸臺（1）切削深度mmap3.5（2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取為 0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套式面銑wd刀銑削速度，確定銑削速度=57.6m/min，則cmin/229.188057.610001000csrdn呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 17 頁 共 47 頁由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速min/210rnw故實際銑削速度min/52.81000210801000mdnvwc 工作臺的每分鐘進(jìn)給量為min/168min/2101008. 0mmmmznffwzm根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 165mm/min。工序 30：粗銑前后端面（1）切削深度mmap2（2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取為 0.12mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=160mm、齒數(shù) z=16.查表 5.8 高速鋼套式面銑wd刀銑削速度，確定銑削速度=50.4m/min，則cmin/100.2716050.410001000csrdn由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/80rnw故實際銑削速度：min/2 .401000801601000mdnvwc工作臺的每分鐘進(jìn)給量為：min/153.6min/8061.120mmmmznffwzm根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 150mm/min。工序 40：鉆 2 個孔、倒角17 由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用量得，切削速度=18m/min,進(jìn)給量 f=0.3mm/r,取=17mm，則cvpamin/337.0171810001000rdvnws由本工序采用 Z525 型立式鉆床，由表 3.17 得，轉(zhuǎn)速=272r/min，故實際切削速度為wn呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 18 頁 共 47 頁min/14.531000272171000mndvwwc工序 50；鉆孔20 由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用量得，切削速度=20m/min,進(jìn)給量 f=0.3mm/r,取=20mm，則cvpamin/318.3202010001000rdvnws由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速=315r/min，故實際切削速度wn為min/19.81000315201000mndvwwc工序 60：粗鏜孔（走刀 2 次）67 查表 5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時，粗鏜取=24m/min, f=0.5mm/r，粗鏜孔cv時因余量為 2mm，故=2mm，則pamin/121632410001000rdvnws由，計算切屑力：1, 0,75. 0, 1,180FcFcFcFcFcKnyxCNNKvfaCFFcncyxpFccFcFcFc9 .209914 . 05 . 0218081. 981. 9075. 0功率 kwkwvFPccc84. 0104 . 09 .2099103-3-取機(jī)床效率為 0.85，則所需機(jī)床功率為，故機(jī)床功率足夠，切削5kW0.99kW0.850.84用量選擇合理。工序 70：半精銑底面（1）切削深度mmap8.5（2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取為 0.05mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=80mm、齒數(shù) z=10.查表 5.8 高速鋼套式面銑刀wd呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 19 頁 共 47 頁銑削速度，確定銑削速度=70.2m/min，則cmin/279.328070.210001000csrdn由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/255rnw故實際銑削速度：min/64.11000255801000mdnvwc 工作臺的每分鐘進(jìn)給量為：min/7.512min/2551050 . 0mmmmznffwzm根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 130mm/min。工序 80：工步:1：半精銑前后端面（1）切削深度mmap1（2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取為 0.08mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=160mm、齒數(shù) z=16.查表 5.8 高速鋼套式面銑wd刀銑削速度，確定銑削速度=59.4m/min，則cmin/118.1716059.410001000csrdn由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/100rnw故實際銑削速度：min/50.310001001601000mdnvwc工作臺的每分鐘進(jìn)給量為：min/128min/10061.080mmmmznffwzm根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 130mm/min。工步 2：精銑前后端面（1）切削深度mmap0.5（2）進(jìn)給量的確定 X51 型立式銑床功率為 4.5KW，查表 5-8 高速鋼套式面銑刀粗銑平面進(jìn)給量，按呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 20 頁 共 47 頁機(jī)床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量 fz 取為 0.05mm/z。 （3）銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=160mm、齒數(shù) z=16.查表 5.8 高速鋼套式面銑wd刀銑削速度，確定銑削速度=72m/min，則cmin/143.241607210001000csrdn由本工序采用 X51 型立式銑床，查表 3.6，取轉(zhuǎn)速：min/125rnw故實際銑削速度：min/62.810001251601000mdnvwc 工作臺的每分鐘進(jìn)給量為：min/100min/12561.050mmmmznffwzm根據(jù)表 3.7 查得機(jī)床的進(jìn)給量為 100mm/min。工序 90工步 1：擴(kuò)孔到21.8 高速鋼擴(kuò)孔取其切削速度=20m/min,進(jìn)給量 f=0.3mm/r，背吃刀量=0.9mm，則cvpamin/292.021.82010001000rdvnws由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速=250r/min，故實際切削速度wn為min/17.1100025021.81000mndvwwc工步 2：鉸孔22 查表 5.25，取其切削速度=11m/min,進(jìn)給量 f=1mm/r，背吃刀量=0.1mm，則cvpamin/159.2221110001000rdvnws由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速125r/min，故實際切削速度為wnmin/8.61000125221000mndvwwc工序 100：呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 21 頁 共 47 頁工步 1：半精鏜孔67 查表 5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時，半精鏜取=35m/min, f=0.5mm/r，半精cv鏜孔時因余量為 1.5mm，故=1.5mm，則pamin/16866.53510001000rdvnws工步 2：精鏜孔67 查表 5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時，精鏜取=30m/min, f=0.3mm，精鏜孔cv時因余量為 0.5mm，故=0.5mm，則pamin/143673010001000rdvnws工序 110：工步 1：鉆 M6 螺紋底孔為4.8 由工件材料為 HT200、高速鋼鉆頭，查表 5.20 高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用量得，切削速度=20m/min,進(jìn)給量 f=0.12mm/r,取=4.8mm，則cvpamin/1326.34.82010001000rdvnws由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速=1000r/min，故實際切削速度wn為min/15.1100010004.81000mndvwwc工步 2：攻螺紋 M6 高速鋼機(jī)動絲錐加工螺紋取其切削速度=8.9m/min,背吃刀量=0.6mm，則cvpamin/472.268.910001000rdvnws由本工序采用 Z3025 型立式鉆床，由表 3.14 得，轉(zhuǎn)速=400r/min，故實際切削速度wn為min/7.5100040061000mndvwwc呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 22 頁 共 47 頁4.9 基本時間 的計算jt工序 10：工步 1： 粗銑底面 1 查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊得此工序機(jī)動時間計算公式： ，Mz21fllltj由面銑刀不對稱銑平面、主偏角=，查表 5.41 銑削基本時間計算，rk90，。確定，mmCdl3)(1)C-(d-5 . 0o01mm53l 0.05)d,(0.03C2030mm1l，4mm2l41mml則該工序的基本時間為sifllltj55min0.91216543041Mz21工步 2： 粗銑底面 2 查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊得此工序機(jī)動時間計算公式： ，Mz21fllltj由面銑刀不對稱銑平面、主偏角=，查表 5.41 銑削基本時間計算，rk90，。確定，mmCdl3)(1)C-(d-5 . 0o01mm53l 0.05)d,(0.03C2030mm1l，4mm2l41mml則該工序的基本時間為sifllltj55min0.91216543041Mz21工序 20：粗銑凸臺 該工序的基本時間為sifllltj55min0.91216543041Mz21工序 30：粗銑前后端面 該工序的基本時間為呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 23 頁 共 47 頁siifllltj681min2.8150447160Mz21工序 40：鉆 2 個孔、倒角17 由表 5.39，工步，9.5mm1)mmcot45217(2)mm(1cot21rkDlmml22，該工序的基本時間為mml20sifnllltj48min780.20.327229.52021工序 50；鉆孔20 由表 5.39，工步，11mm1)mmcot45220(2)mm(1cot21rkDlmml22，該工序的基本時間為mml16sfnllltj18min0.30.33152111621工序 60：粗鏜孔（走刀 2 次）67 由表 5.57，i 為進(jìn)給次數(shù)，i=2ifnllltj21。90,25, 0,221rkmmllmml為為為該工序的基本時間為sifnllltj45min0.8920.512122521工序 70：半精銑底槽面 該工序的基本時間為sifllltj69min1.15213043041Mz21工序 80工步 1：半精銑前后端面 該工序的基本時間為呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 24 頁 共 47 頁sifllltj921min23.2130447160Mz21工步 2：精銑前后端面 該工序的基本時間為sifllltj253min224.2100447160Mz21工序 90：工步 1：擴(kuò)孔到21.8 mmkdDlr9 . 22220-21.82)mm(1cot2-11,mml22該工序的基本時間為sfnllltj170.28min0.325022.91621工步 2：鉸孔22 mmkdDlr2.12221.8-222)mm(1cot2-11,mml22該工序的基本時間為sfnllltj100.16min112522.11621工序 100：工步 1：半精鏜孔67 該工序的基本時間為sfnllltj19min0.320.516822521工步 2：精鏜孔67 該工序的基本時間為sfnllltj38min0.630.314322521工序 110：工步 1：鉆 M6 螺紋底孔為4.8呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 25 頁 共 47 頁 由表 5.39，工步，3.4mm1)mmcot4524.8(2)mm(1cot21rkDlmml22，該工序的基本時間為mml15sifnllltj14min680.40.12100023.41521工步 2：攻螺紋 M6 i)(02121fnlllfnllltj，式中。mmPPlPl0.75,32,3121為為為為為為為為為為該工序的基本時間為sfnlllfnllltj34min0.564)2500.750.7530.752124000.750.7530.75212(i)(02121 5 5 銑夾具設(shè)計銑夾具設(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，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計工序銑端面的銑床夾具。5.1 問題的提出 在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。在機(jī)械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡稱夾具。銑床夾具主要用于加工上的平面，凹槽，花鍵及各種成型面，是最常用的夾具之一，銑削加工時切削量較大，且為斷續(xù)切削，故切削力大，沖擊和振動也較呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 26 頁 共 47 頁嚴(yán)重，因此設(shè)計銑床夾具時，應(yīng)注意工件的裝夾具在工作做臺上的安裝平穩(wěn)性。本夾具主要用于銑端面，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。5.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。我們采用外圓和底面為定位基準(zhǔn)，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。5.3 定位方案的設(shè)計定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素。定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理設(shè)置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點定位原則 ” 。1. 工件及平面定位（1）主要支承 主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用1）固定支承2）可調(diào)支承3）自位支承（2）輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性1）螺旋式輔助支承2）自位式輔助支承3）推引式輔助支承4）液壓鎖緊的輔助支承2. 工件以圓柱空定位呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 27 頁 共 47 頁（1）圓柱銷（2）圓錐銷（3）圓柱心軸3. 工件以外圓柱面定位（1）在 V 形塊中定位（2）在圓孔中定位（3）在半圓孔和圓錐孔中定位本夾具采用平面 和底孔 定位，因此采用支撐板，A 型定位銷 和 B 型定位銷定位。支撐板限制3 個自由度，分別為Z 方向， X 旋轉(zhuǎn)， Y 旋轉(zhuǎn)； A 型定位銷限制 2 個自由度，分別是X 方向， Y 方向； B 型定位銷限制1 個自由度，限制 Z 旋轉(zhuǎn)。屬于完全限制。5.4 夾緊方案的設(shè)計在機(jī)械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動，以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。5.4.1 夾緊裝置的組成及基本要求1. 夾緊裝置的組成（1）力源裝置（2）中間傳動機(jī)構(gòu) 作用如下：1）改變夾緊作用力的方向2）改變夾緊作用力的大小3）具有一定的自鎖性能（3）夾緊元件2. 對夾緊裝置的基本要求呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 28 頁 共 47 頁（1）夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置（2）夾緊力的大小要適當(dāng)（3）夾緊裝置要操作方便（4）結(jié)構(gòu)要進(jìn)湊簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件5.4.2 夾緊裝置的確定本夾具采用 支撐板， A 型定位銷和 B 型定位銷定位 ，限制空間的6 個自由度，同時采用 壓板 夾緊工件即可滿足要求。5.5 切削力及夾緊力計算 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點。在確定夾緊力的三要素時要分析工件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點分布合理，大小適當(dāng)，方向正確才能獲得良好的效益。1. 夾緊力方向的確定（1）夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面（2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致2. 夾緊力作用點的選擇（1）應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。（2）應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形（3）夾緊力作用點應(yīng)盡量靠近加工部位3. 夾緊力大小的估算（1）首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。（2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計算。（3）對重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運動場合，必須計入慣性力。呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 29 頁 共 47 頁（4）分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡方程計算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計算夾緊力（5）將計算夾緊力再乘以K，即得實際夾緊力。 K 為總安全系數(shù)，K=K0K1K2K3各種因素的安全系數(shù)可查表2-3，一般 K=1.52.5；當(dāng)夾緊力與切削力相反時， K=2.53 。（1）刀具： 采用端銑刀 50mm z=24機(jī)床： x51 立式銑床 由3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0查表 9.48 得其中： 修正系數(shù)0 . 1vk 30FC83. 0Fq0 . 1FX z=24 65. 0Fy83. 0Fu8Pa0Fw 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=4321KKKK其中：為基本安全系數(shù)1.51K 為加工性質(zhì)系數(shù)1.12K 為刀具鈍化系數(shù)1.13K 為斷續(xù)切削系數(shù)1.14K 所以 NKFF7 .1775（2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由FKffN21呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 30 頁 共 47 頁 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取25. 021 ff F=+G G 為工件自重zP NffFN4.355121夾緊螺釘： 公稱直徑 d=12mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級 MPaB1006MPaBs480108螺釘疲勞極限： MPaB19260032. 032. 01極限應(yīng)力幅：MPakkkma76.511lim許用應(yīng)力幅： MPaSaaa3 .17lim螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 ss s=3.54 取s=4 得 MPa120 滿足要求 8 . 2242cHdF MPadNc1543 . 12經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。5.6 定位誤差分析在本次銑床夾具設(shè)計中，工件在夾具中采用一面兩孔定位，工件底端面（為第一呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 31 頁 共 47 頁定位基準(zhǔn)，工件上的兩個定位孔分別為第二和第三定位基準(zhǔn)。由于工件在夾具中定位時，底端作為第一定位基準(zhǔn)面，工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)位置誤差；因為定位孔比較淺，所以由內(nèi)孔與底面垂直度誤差而引起其內(nèi)孔中心線的基準(zhǔn)位置誤差也可忽略不計。但是兩個定位孔由于與定位銷的配合間隙及兩孔、兩銷中心距誤差引起的基準(zhǔn)位置誤差不能忽略，需要計算出來。此時產(chǎn)生的定位誤差應(yīng)該包括兩方面：一是工件在兩定位孔連心線上的位置誤差，二是兩定位孔連心線上的轉(zhuǎn)角誤差 Error! Reference source not found.。如圖 3.2 所示，位置誤差產(chǎn)生的原因是定位孔與定位銷為間隙配合，孔的中心線與銷的中心線不會重合，所以工件會發(fā)生移動。由于圓柱銷孔的配合間隙會一直小于菱形銷的削邊量，而工件在兩孔連心線上的基準(zhǔn)極限位置，只會受到圓柱銷孔配合間隙的限制。圖 3.3 位置誤差示意圖所以位置誤差可采用如下公式： （3.1）位置= 1+ 1+ 1式中 工件內(nèi)孔的公差；11 夾具上圓柱銷的公差；1 工件上定位孔與圓柱銷的最小配合間隙。11定位銷的尺寸為mm ，定位孔是按 7 級精度加工出來的，其尺寸為22 0.016 0.027mm，所以由公式（3.1）可知=0.018+0.011+0.016=0.045mm。而工件22+ 0.018 0位置上兩定位孔中心距的尺寸為 1400.08mm，其公差為 0.16mm。該位置誤差小于工件兩定位孔中心距尺寸公差的 1/3，滿足該工序的加工精度要求。呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 32 頁 共 47 頁如圖 3.3 所示，轉(zhuǎn)角誤差產(chǎn)生的原因是工件兩定位孔的中心連線會繞著 Z 軸旋轉(zhuǎn)，這同樣是是由孔銷的配合間隙所導(dǎo)致的。圖 3.4 轉(zhuǎn)角誤差示意圖所以轉(zhuǎn)角誤差可采用如下公式： （3.2）角度= 2tan 11+ 1+ 1+ 2+ 2+ 22式中 工件內(nèi)孔的公差；11 夾具上圓柱銷的公差；1 工件上定位孔與圓柱銷的最小配合間隙。11工件內(nèi)孔的公差；22 夾具上菱形銷的公差；2 工件上定位孔與菱形銷的最小配合間隙。22由公式（3.2）可得：角度= 2tan 11+ 1+ 1+ 2+ 2+ 22 = 2tan 10.018 + 0.011 0.005 + 0.018 + 0.011 0.0052 140 36=工件上兩定位孔中心距尺寸的轉(zhuǎn)動公差為 5。該轉(zhuǎn)角誤差小于工件兩定位孔中心距尺寸轉(zhuǎn)角公差的 1/3，滿足該工序的加工精度要求。呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 33 頁 共 47 頁5.7 定位鍵及對刀裝置設(shè)計為了確定夾具與機(jī)床工作臺的相對位置，在夾具體的底面上應(yīng)設(shè)置定鍵，圖下圖所示用沉頭螺釘固定在夾具體底面縱向槽的2 端，通過定位鍵與銑床工作臺的T 型槽配合，確定夾具在機(jī)床工作上的位置，兩定位鍵的間距越大，定向精度越高，除定位之外，定位鍵還能承受部分切削扭矩，減輕夾具固定螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此 銑平面夾具有時也用定位鍵，定位鍵有矩形和圓形2 種，其結(jié)構(gòu)尺寸均已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，可參閱夾具手冊矩形定位鍵有2 種結(jié)構(gòu)形式， A 型和 B 型如上圖，按統(tǒng)一尺寸B（h6 或 h8）制作，使用于夾具的定向精度不高的場合， B 型定位鍵側(cè)面開有溝槽，溝槽的上部與夾具體的鍵槽配合，其寬度尺寸為B 按 H7/h6 或 js6/h6 與鍵配合，溝槽下部的寬度B1，與銑床工作臺的 T 型槽配合，因為T 型槽公差為 H8 或 H7，故 B1 一般按 h8 或 h6制造，為了提高夾具的定位精度，在制造定位鍵時，B1 應(yīng)留有磨削余量0.5mm，以便與工作臺T 型槽修配。定向精度要求高的夾具，可不設(shè)置定位鍵，而在夾具體的一側(cè)面加工出一窄長平面作為夾具安裝時的找正基準(zhǔn)，通過找正獲得較高的定向精度，具體如下圖呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 34 頁 共 47 頁有時為了夾具找正方便，可在夾具體上專門加工出找正用基準(zhǔn)（如圖中平面A） ，用以代替對元件定位面的直接測量，但元件定位面與找正基準(zhǔn)間要有嚴(yán)格的相對位置要求。對刀原件的設(shè)計對刀原件是用來確定刀具與夾具的相對位置的元件，對刀件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，常見的對刀原件有 圓形對刀塊 用于加工單一的平面，方形對刀塊，用于調(diào)整組合銑刀位置時候?qū)Φ?直角對刀塊，用于加工相互垂直面或銑槽時候?qū)Φ?，?cè)裝對刀塊，用他安裝在夾具體側(cè)面用于加工2 相互垂直面或銑槽時對刀，具體結(jié)構(gòu)如下圖圓形對刀塊高度對刀裝置，主要用于加工平面，選用圓形對刀塊(JB/T 8031.1-1999)方形對刀塊用于調(diào)整組合銑刀位置時候?qū)Φ?直角對刀塊，用于加工相互垂直面或銑槽時候?qū)Φ逗魝愗悹枌W(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 35 頁 共 47 頁直角對刀塊主要供盤狀銑刀及圓柱立銑刀銑槽時對刀用?？蛇x用直角對刀塊(JB/T 8031.3-1999)或側(cè)裝對刀塊(JB/T 8031.4-1999)側(cè)重對刀塊用他安裝在夾具體側(cè)面用于加工2 相互垂直面或銑槽時對刀呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 36 頁 共 47 頁塞尺的設(shè)計對刀時，銑刀不能與對刀塊的工件表面直接接觸，以免損壞切削刃或造成對刀塊過早磨損，而應(yīng)通過塞尺來校準(zhǔn)他們之間的相對位置，即將塞尺放在刀具與對刀塊工作表面之間，憑借抽動塞尺的松緊感覺來判斷銑刀位置，常用的塞尺有2 種標(biāo)準(zhǔn)，一是對刀平塞尺，S=1-5mm 公差取 h8 另外是對刀圓柱塞尺，d=3-5mm 公差取 h8，具體結(jié)構(gòu)尺寸參閱 夾具手冊，平塞尺結(jié)構(gòu)圓柱塞尺結(jié)構(gòu)呼倫貝爾學(xué)院礦業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第 37 頁 共 47 頁5.8 夾具體的設(shè)計由于銑削時的切削力和振動都比較大，因此銑床夾具的夾具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，起高度和寬度之比也應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)，一般H/B 小于等于 1-1.25，以降低夾具的重心，使工件的加工表面盡量靠近工作臺面，以提高加工時候夾具的穩(wěn)定性此外，為方便銑床夾具在銑床工作臺上固定，夾具體上應(yīng)設(shè)置耳座，常見的耳座結(jié)構(gòu)如下圖所示，對于小型夾具體，一般2 端各設(shè)置一個耳座，夾具體較寬時，可在 2 端設(shè)置 2 個耳座，兩耳座的距離應(yīng)與工作臺兩T 型槽的距離一致，對于重型銑床夾具，夾具體的兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔和吊環(huán)等。為了提高生產(chǎn)效率，減輕工人的勞動強(qiáng)度，銑床夾具經(jīng)常采用聯(lián)動壓緊機(jī)構(gòu)和鉸鏈壓緊機(jī)構(gòu)