機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計機(jī)油泵傳動軸支架加工工藝規(guī)程制訂及鉆Φ8及其Φ10孔孔專用機(jī)床夾具設(shè)計

《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計機(jī)油泵傳動軸支架加工工藝規(guī)程制訂及鉆Φ8及其Φ10孔孔專用機(jī)床夾具設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計機(jī)油泵傳動軸支架加工工藝規(guī)程制訂及鉆Φ8及其Φ10孔孔專用機(jī)床夾具設(shè)計（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計 設(shè)計計算說明書 設(shè)計題目：機(jī)油泵傳動軸支架加工工藝規(guī)程制訂及鉆Φ8及其Φ10孔孔專用機(jī)床夾具設(shè)計 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 目錄 序言.......................................3 第一節(jié) 零件分析.........

2、....................4 第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂.................4 一、確定生產(chǎn)類型.............................4 二、確定毛坯制造形成.........................4 三、選擇定位基準(zhǔn).............................4 四、選擇加工方法.............................6 五、制定工藝路線.............................6 六、確定加工余量.............................7 七、機(jī)床、

3、夾具的選擇..........................7 八、確定切削用量及基本時間.....................8 第三節(jié) 專用夾具設(shè)計........................ 一、工件加工工藝分析........................ 二、夾具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計........................ 三、夾緊力分析............................. 四、根據(jù)主要尺寸、公差和技術(shù)要求繪制夾具圖.... 第四節(jié)、設(shè)計總結(jié)............................. 第五節(jié)、參考文獻(xiàn).........

4、.................... 緒論 機(jī)械制造加工工藝與機(jī)床夾具設(shè)計是在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，進(jìn)而使對機(jī)械有了進(jìn)一步的認(rèn)識，為以后的工作打下基礎(chǔ)。它是主要是對零件的加工工藝和對零件的某幾個工序加工進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，從零件的工藝來說，它主要是分析零件在進(jìn)行加工時應(yīng)注意什么問題，采用什么方法和工藝路線加工才能更好的保證精度，提高勞動生產(chǎn)率。就專用夾具而言，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)率、精度、降低成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。在本設(shè)計中

5、，就針對機(jī)油泵傳動軸支架的加工工藝進(jìn)行分析，制定和比較加工工藝路線，選擇較好的加工工藝路線進(jìn)行加工。并對斜面進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，在這過程中，制定多套夾具方案分別對各夾具的定位誤差和精度進(jìn)行分析計算，選擇其一進(jìn)行下一步的設(shè)計，以完成本次設(shè)計。通過這次設(shè)計，培養(yǎng)了編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計的能力，這也是在進(jìn)行畢業(yè)之前對所學(xué)課程進(jìn)行的最后一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有十分重要的地位。 就個人而言，希望通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良

6、好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 第1節(jié) 零件分析 本次課程設(shè)計我們小組的任務(wù)是針對生產(chǎn)實(shí)際中的一個零件———機(jī)油泵傳動軸支架。其用于軸承的傳遞，當(dāng)然機(jī)油泵傳動軸支架并不僅僅用于此，還有很多功能。從零件圖上可以看出，標(biāo)有表面粗糙度符號的表面有平面、內(nèi)孔等。其中，表面粗糙度要求最低的是孔3*Φ11及孔Φ32，粗糙度為Ra12.5，粗糙度要求最高的是定位銷孔2*Φ8，表面粗糙度為Ra3.2以及上表面K。該外圓平面K也是機(jī)油泵傳動軸支架的主要設(shè)計基準(zhǔn)?？爪?2的公差等級為IT7級，表面粗糙度為Ra3.2，可以通過鉆、擴(kuò)、鉸來

7、保證。上表面K需要通過初刨和精刨來達(dá)到需要保證的尺寸。3*Φ11孔不是很重要，只是固定作用，因此加工該孔不是很復(fù)雜；通過鉆床加工出來。2個定位銷孔則需要有一定的位置要求，因此相對于上一道工序則需要在鉆床是鉆、擴(kuò)、鉸2*Φ8孔。鉆后再擴(kuò)鉆再鉸就可以達(dá)到精度要求。 對機(jī)油泵傳動軸支架零件圖進(jìn)行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。 第二節(jié) 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 一、確定生產(chǎn)類型 按設(shè)計任務(wù)書，就機(jī)油泵傳動軸支架年產(chǎn)量為4000件；每日3班，若機(jī)油泵傳動軸支架備品率為8%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件

8、的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為N=Qn(1+α%+β%)=40001（1+8%+1%）件=4360件/年;可見，機(jī)油泵傳動軸支架的年生產(chǎn)量為4360件。機(jī)油泵傳動軸支架可看成獨(dú)立的一部分，屬輕型機(jī)械。因此，根據(jù)A表5-8，由生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系可確定該零件的生產(chǎn)為中批生產(chǎn)，其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，如多采用通用設(shè)備配以專用的工藝裝備等，其工藝特點(diǎn)見A表5-9.。 二、確定毛坯制造形成 由該零件的功用及其的工作狀況知。因此，原設(shè)計單位選用了既能滿足要求，選擇材料為HT150，因此可以確定毛坯形式為灰口鑄造。由表5-2中可知，選擇砂型機(jī)器造型，鑄鋼件的公差等級為CT11

9、級。 該零件的形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近。所以用1507744的毛坯。確定加工余量及毛坯尺寸 該零件的形狀不是很復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件的形狀應(yīng)盡量接近。 三、選擇定位基準(zhǔn) 1) 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： ⑴．粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝

10、夾等。 ⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 ⑶．應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 ⑷．應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。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。 ⑸．粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 要從保證孔與

11、孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證CA6140機(jī)床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 2 ) 精基準(zhǔn)選擇的原則 ⑴．基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 ⑵．基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 ⑶．互為基準(zhǔn)

12、的原則。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證CA6140機(jī)床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從CA6140機(jī)

13、床后托架零件圖分析可知，它的底平面與側(cè)面三孔平行而且占有的面積較大，適于做精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻?，所以也可以用頂平面的四孔的加工基?zhǔn)。 選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。 所以根據(jù)以上方法加工此零件時，我們選擇上表平面K為粗基準(zhǔn)，并且以此粗基準(zhǔn)為設(shè)計基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，加工Φ32孔，然后再以該孔定位再精加工上表平面K，來保證72.3以及65這兩個尺寸。這也體現(xiàn)了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的選擇原則。 四、

14、選擇加工方法 1、 平面的加工 平面的加工方法很多，有車、刨、銑、磨、拉等。而對于K面粗糙度為Ra6.3通過粗銑以及精銑就可以達(dá)到。 2、孔加 Φ32孔內(nèi)壁粗糙度為Ra6.3所以就用鉆-擴(kuò)-鉸，鉆孔鉸該孔后就可以達(dá)到這個精度要求，滿足安裝配合F7，并且用YT錐柄麻花鉆。同樣3*Φ11以及2*Φ8的銷孔也可以用鉆床加工出來。 5、 制定工藝路線 根據(jù)零件本身要求及先粗后精的加工原則，機(jī)油泵傳動軸支架的加工工藝路線如下： 工序5：粗刨平面K 工序10：精刨平面K 工序15：鉆、擴(kuò)、鉸孔Φ32 工序20：鉆3*Φ11孔 工序25：鉆、擴(kuò)、鉸2*Φ8、2*

15、Φ10 工序30：鉆Φ32側(cè)面Φ11孔 工序35：去毛刺、清洗、檢驗(yàn) 六 確定加工余量 由《機(jī)械制造工藝學(xué)》第30至31頁的表1—10，表1——11，表1——12確定其加工的的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度。 （1）平面K： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 粗刨 2 15 IT11 Ra12.5 精刨 1 13 IT9 Ra6.3 （2）加工Φ32孔： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 鉆Φ30 3.6 26.4 IT10 Ra12.5 擴(kuò)Φ31.75 1.75 30 IT8 Ra6.3 鉸Φ32

16、 0.25 31.75 IT7 Ra3.2 （3）加工3*Φ11孔： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 鉆 11 Φ11 IT10 R12.5 （4）加工2*Φ8銷孔 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 鉆 7 Φ7.8 IT11 Ra12.5 擴(kuò) 2.8 Φ9.8 IT9 Ra6.3 鉸 0.2 Φ10 IT7 Ra3.2 （5）鉆Φ32側(cè)面Φ11孔： 工序名稱 工序基本余量 工序尺寸 精度 粗糙度 鉆Φ11孔 11 Φ11 IT10 Ra12.5 七 機(jī)床、夾具

17、的選擇 選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，。選擇加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號，主要取決于現(xiàn)場的設(shè)備情況。若零件加工余量比較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。 在本設(shè)計中，我們小組最終選擇的機(jī)床，其經(jīng)濟(jì)精度和零件表面的設(shè)計要求相適應(yīng)，初步選定各工序機(jī)床如下： （1） 工序5：選擇牛頭刨床B665。 （2） 工序10: 選擇Z3025鉆床。 （3） 工序15：選用Z3025鉆床。 （4） 工序20：選用Z3025鉆床。 （5） 工序25：選用Z512-1鉆床。 （6） 工序30：選用Z3025鉆床。 選擇夾具 對于成

18、批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高校的前提下，亦可部分采用通用夾具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序采用了專用機(jī)床夾具，需專門設(shè)計，制造。 八 確定切削用量及基本時間 切削用量包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量，確定方法是先確定背吃刀量，再進(jìn)給量，最后確定切削速度。不同的加工性質(zhì)，對切削加工的要求不一樣。粗加工時，應(yīng)盡量保證較高的金屬切削率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選擇盡可能大的背吃刀量，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后根據(jù)刀具耐用度要求，確定適合的切削速度。精加工時，首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì)量要去，故一般選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，而盡可能選用較高

19、的切削速度。 （1） 工序5 本工序是粗刨平面K，選用B665刨床，選用刀具為平面刨刀。加工時間為12.56s。 （2） 工序10 本道工序是鉆孔Φ32，已知加工材料為HT150，機(jī)床選用Z35鉆床，由于本道工序需要鉆擴(kuò)鉸3個步驟，鉆Φ30孔、擴(kuò)Φ31.75孔、鉸Φ32孔。因此選用刀具為高速鋼錐柄麻花鉆，以鉆Φ30孔為例，其刀具參數(shù)：直徑d30mm,l=296mm,b=30T=75min。 1.切削用量 （1） 確定背吃刀量 鉆孔時，其背吃刀量為（30-26.4）/2=1.8mm。 （2） 確定進(jìn)給量f 按照加工要求決定進(jìn)給量。鉆頭直

20、徑d0=30 ，工件材料為鑄鋼且應(yīng)力值為570MPa時，根據(jù)表5-50，進(jìn)給量f的取值范圍為0.60至0.70mm/r。由于加工孔后需要保證精度要求，因此f需要乘以系數(shù)0.5，因此得到進(jìn)給量f的取值范圍為0.3至0.35mm/r。根據(jù)Z35機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量，查表5-51，選取f=0.32。 （3） 確定切削速度v 根據(jù)表5-52的計算公式確定切削速度18.41m/min,由n=得到n=195.4r/min,根據(jù)Z35的機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，由表5-54選取n=170r/min，實(shí)際轉(zhuǎn)速為v==16.0m/min （4） 校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-55，查得轉(zhuǎn)矩T和切削功率P，得到轉(zhuǎn)矩為T=

21、57.4N.m 切削功率P=1.02kw 由表5-14可知，Z35的機(jī)床最大轉(zhuǎn)矩為T=735.75N.m，主電動機(jī)的功率P=4.5kw,由于他們都比額度參數(shù)小，因此選用的切削用量可用。最后確定的切削用量為 Ap=1.8mm;f=0.32mm/r;v=16.0m/min。 2基本時間Tm 由表5-57以及根據(jù)公式可得到鉆孔的基本時間為Tm=1.05min。 同理可以得到擴(kuò)Φ31.75孔的Ap=0.875mm,f=0.32mm/r,v=16.9m/min。 鉸Φ32孔的Ap=0.125mm,f=0.32mm/r,v=17.1m/min。 （三）鉆3*Φ11孔

22、 Z3025搖臂鉆床，查表5-19選取d=11，lα=94。莫氏圓錐1號高速錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)：β=30,2φ=118, ψ=50, ɑf=12.由表5-49知,當(dāng)d0≤20時,選擇鉆頭后刀面磨損極限值為0.8,耐用度T=60min. 1 切削用量 ﹙1﹚確定背吃刀量ap. 鉆孔時ap=﹙11-0﹚/2=5.5 ﹙2﹚確定進(jìn)給量f 鉆頭直徑d0=11mm.工件材料為鑄鐵且HBW=200,查表5-50,進(jìn)給量f取值范圍為0.61~0.75mm/r.根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量

23、,查表5-51,選取f=0.63mm/r ﹙3﹚確定切削速度v 查表5-52的計算公式取締切削速度 V=Cvd0ZvKv/TmapXvfyv (m/min) 式中：Cv=9.4 Zv=0.25 Xv=0 yv=0.4 m=0.125 查表5-53得：修正系數(shù)KTv=1.0工件材料HBW=200，Kmv=1.0，鉆孔時工件經(jīng)過退火熱處理。得修正系數(shù)Ksv=0.9，刀具材料為高速鋼時，得修正系數(shù) Ktv=1.0，鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀。修正系數(shù)Kxv=0.84，鉆口深度l=1.1d0，得修正系數(shù)Klv=1.

24、0 Kv=KtvKmv KsvKtvKxvKlv=1110.90.841.0=0.756 V=9.4110.25 0.756/600.1255.500.630.4 =9.33m/min n=1000v/πd0 =10009.33／﹙3.1411﹚=270.2r／min 查表5-54選取n=250r／min，實(shí)際轉(zhuǎn)速 V=πd0n/1000=3.1411250／1000=8.64m/min (4) 校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-55有：T=CTd0ZTfyTKT（Nm） Pm=TV/30d0 （Kw） 式中：CT=0.206 ZT=2.0 yT=0.

25、8 KT=KMTKXTKVBT 由表5-56得，與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)KMT=1.0，與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)KXT=1.0，與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)KVBT=0.87 則 KT=1.01.00.87=0.87 T=0.2061120.630.80.87=14.98Nm，Pm=14.988.64／﹙3011﹚=0.39Kw 主軸Tm=19602Nm，PE=202Kw T＜Tm Pm＜ PE 所以，切削用量可用，則ap=5.5mm，f=0.63，v=8.64m/min （250r/min

26、） （5）基本時間tm 由表5-57得，基本時間tm’=（lw +lf + ll）/fn lw——工件切削部分長度 lf ——切入量 lf=dmCOSkr／2+3 l l ——超出量 l l=（2~4）mm 所以lw=12mm，lf=（11COS118／2）／+3=5.75mm ll=3mm f=0.63mm/r n=250r/min 則 tm=3tm’=[﹙12+5

27、.75+3﹚／﹙0.63250﹚] 3=0.4min （四） 鉆、擴(kuò)、鉸2*Φ8及2*Φ10銷孔。 1.確定被吃刀量ap=3.5 確定進(jìn)給量 鉆頭直徑7知 工件為灰鑄鐵時硬度為163-229mpa，查表5-50，進(jìn)給量f為0.22-0.26由5-51取f=0.25 確定進(jìn)給速度 由表5-52得 V=13.13m/min，n=597.36r/min 由標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，查表5-54取n=500，可知 V=10.99 軸向力由公式F=CFdozFfyFkF查表5-55得 CF=410，zF=1.2，yF=0.75，f=3.5，kF=0.82 計算得 F=1377N 轉(zhuǎn)

28、矩由公式T=CTd0zTfyTkT查表5-55得 CT=0.117，ZT=2.2，yT=0.8,KT=0.77 T=2.49Nm 機(jī)床功率Pm=Tv/30d0 Pm=2.49*10.99/30*7=0.13kW 由表5-14得：Z3025機(jī)床最大轉(zhuǎn)矩196.2Nm，主電機(jī)功率2.2kW。 所以可用 2.擴(kuò)孔至Φ7.8同上原理 f=0.025，ap=0.4，n=630，v=15.5 由以上公式得 F=1397，T=2.72，Pm=0.18 所以選擇合理 3.鉸孔至Φ8 ap=0.1，f=0.3，n=630，v=15.83 由上公式計算得 F=1402，T=2.85，

29、Pm=0.21 所以選擇合理 4.擴(kuò)孔至Φ9.8 ap=0.9，f=0.3，n=1000, v=29.9 同上可算得 F=1506，T=3，Pm=0.21 所以選擇合理 5.鉸孔至Φ10 ap=0.1，f=0.3, n=630，v=15.83 由上公式計算得 F=1380，T=2.73，Pm=0.18 所以選擇合理 (五) 鉆Φ32側(cè)面Φ11孔 Z3025搖臂鉆床，查表5-19選取d=11，lα=94。莫氏圓錐1號高速錐柄麻花鉆作為刀具。根據(jù)表5-48選擇的麻花鉆參數(shù)：β=30,2φ=118, ψ=50, ɑf=12.由表5-49知,當(dāng)d0≤20時,選擇鉆

30、頭后刀面磨損極限值為0.8,耐用度T=60min. 1 切削用量 ﹙1﹚確定背吃刀量ap. 鉆孔時ap=﹙11-0﹚/2=5.5 ﹙2﹚確定進(jìn)給量f 鉆頭直徑d0=11mm.工件材料為鑄鐵且HBW=200,查表5-50,進(jìn)給量f取值范圍為0.61~0.75mm/r.根據(jù)Z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量,查表5-51,選取f=0.63mm/r ﹙3﹚確定切削速度v 查表5-52的計算公式取締切削速度 V=Cvd0ZvKv/TmapXvfyv (m

31、/min) 式中：Cv=9.4 Zv=0.25 Xv=0 yv=0.4 m=0.125 查表5-53得：修正系數(shù)KTv=1.0工件材料HBW=200，Kmv=1.0，鉆孔時工件經(jīng)過退火熱處理。得修正系數(shù)Ksv=0.9，刀具材料為高速鋼時，得修正系數(shù) Ktv=1.0，鉆頭為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀。修正系數(shù)Kxv=0.84，鉆口深度l=1.1d0，得修正系數(shù)Klv=1.0 Kv=KtvKmv KsvKtvKxvKlv=1110.90.841.0=0.756 V=9.4110.25 0.756/600.1255.500.630.4 =9.33m/min n=10

32、00v/πd0 =10009.33／﹙3.1411﹚=270.2r／min 查表5-54選取n=250r／min，實(shí)際轉(zhuǎn)速 V=πd0n/1000=3.1411250／1000=8.64m/min (4) 校驗(yàn)機(jī)床功率 由表5-55有：T=CTd0ZTfyTKT（Nm） Pm=TV/30d0 （Kw） 式中：CT=0.206 ZT=2.0 yT=0.8 KT=KMTKXTKVBT 由表5-56得，與加工材料有關(guān)的修正系數(shù)KMT=1.0，與刃磨形狀有關(guān)的修正系數(shù)KXT=1.0，與刀具磨鈍有關(guān)的修正系數(shù)KVBT=0.87 則 KT=1.01.00.87=0.87

33、 T=0.2061120.630.80.87=14.98Nm，Pm=14.988.64／﹙3011﹚=0.39Kw 主軸Tm=19602Nm，PE=202Kw T＜Tm Pm＜ PE 所以，切削用量可用，則ap=5.5mm，f=0.63，v=8.64m/min （250r/min） （5）基本時間tm 由表5-57得，基本時間tm’=（lw +lf + ll）/fn lw——工件切削部分長度

34、 lf ——切入量 lf=dmCOSkr／2+3 l l ——超出量 l l=（2~4）mm 所以lw=12mm，lf=（11COS118／2）／+3=5.75mm ll=3mm f=0.63mm/r n=250r/min 則 tm=3tm’=[﹙12+5.75+3﹚／﹙0.63250﹚] 3=0.4min 第三節(jié) 專用機(jī)床夾具設(shè)計 1 工件加工工藝分析 如下圖所示為機(jī)油泵傳動軸支架俯視圖，其材料為HT150，硬度為163~229HBW,中批量

35、生產(chǎn)，需要設(shè)計在搖臂鉆床上鉆2Φ8及2*Φ10孔的專用夾具。為此，我們需要解決一下問題： 2 夾具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 （1）工件加工工藝的分析 由于2個孔的精度要求高，為IT7，表面粗糙度較高，搖臂鉆床加工能力好，加工此工件經(jīng)鉆、擴(kuò)、鉸就可滿足，就可以達(dá)到其加工要求。在加工時我們必須保證以下幾個位置精度： ①右邊孔軸線與孔距離540.12 ②左邊孔中心線距右邊孔中心線的距離為2330.05mm ③孔壁粗糙度為Ra3.2 本工件主要加工Φ8及Φ10沉孔，所以應(yīng)以心軸及固定支承定位再用可調(diào)支承和螺母夾緊。 由于孔的尺寸公差為0.015，而基準(zhǔn)不重合誤差僅

36、為心軸凸臺引起，凸臺選用6級精度制造，其標(biāo)準(zhǔn)公差為0.016。由基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差為0.008所以這樣選擇基準(zhǔn)是可行的。而位置度誤差為0.12,而定位誤差為0.008+0.0125=0.0205所以定位方式可用。 本次加工為了保證孔的尺寸采用鉆、擴(kuò)、鉸的方式。 （2）確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 ①確定定位方案，設(shè)計定位元件 為保證正要位子精度54＋0.12mm，且由于Φ32孔經(jīng)過精加工，精度高，于是我們采用此孔來定位，那么就可用心軸定位的方式來進(jìn)行定位。 ②根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，我們采用在下表面加支承方式對工件水平定位，這里的支承采用兩邊定位，一邊用固定支承

37、，另一邊用可調(diào)支承對工件夾緊，并采用螺母對工件進(jìn)行軸向夾緊。 根據(jù)以上分析，聯(lián)系工件尺寸，夾具的心軸為Φ32，固定支承根據(jù)具體位置，我們可以選標(biāo)準(zhǔn)件，示意圖如下： 心軸如下 （3） 誤差的分析及夾具好處 這種定位的定位誤差取決于固定支承到鉆頭軸線的尺寸精度；剛性心軸軸線也鉆頭的垂直度誤差；鉆套地鉆模板的垂直度誤差。 采用此方法定位，剛性心軸的對中、定心作用好，裝卸工價簡單方便。 （4） 確定夾緊方式和設(shè)計 由于定位心軸限制了x和z方向的的自由度，那么我們選擇一個固定支承來限制其Y方向的自由度，再配合帶肩六角螺母、開口墊圈和可調(diào)

38、支承來進(jìn)行夾緊，這里的六角螺母選取材料為45鋼、M161.5GB/2148-1991型號，開口墊圈根據(jù)選桿徑16的心軸D=40，b=17，H=10型號，材料為45鋼，可調(diào)支承為M421.5的型號，材料為45鋼[型號根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》選取，示意圖參見該手冊] （5） 鉆套，鉆模板設(shè)計 由于此道工序加工精度高，并且加工的時候要換刀所以我們可以直接選擇快換鉆套，并且選擇襯套以保護(hù)定位孔根據(jù)所加工的工序尺寸Φ10，根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查得材料為20鋼，10F7*15k6*16 GB/2265-1991的型號，襯套選擇襯套A15*16，GB/2263-199同理選擇Φ8鉆套8F

39、7*12k6*16 GB/2265-1991和襯套A15*16 ,GB/2263-199 為保證夾具體下表面的加工精度，鉆模板應(yīng)單獨(dú)加工，再通過雙頭螺栓連接，加工時更具所加工空的尺寸選取的襯套可以計算鉆模板上孔的直徑為D=22mm，需保證孔的軸線與夾具底面的垂直度（加工時要求夾具底面精度為IT6）以保證加工孔的精度。 3 夾緊力分析 4 根據(jù)主要尺寸、公差和技術(shù)要求繪制夾具圖 根據(jù)上述分析，結(jié)合零件圖及繪制出總裝配圖如下： 第三節(jié) 設(shè)計總結(jié) 通過本次課程設(shè)計，我明白了夾具設(shè)計過程的一半步驟，同時也知道了如何利用手中的工具書，在老師的帶領(lǐng)下我明白了作為機(jī)械行業(yè)的一

40、員我們應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格要求自己，應(yīng)當(dāng)按時并且保質(zhì)保量的完成。由于我們是分組的任務(wù)去完成的，因此我對本道工序的認(rèn)識如下： 1） 鉆床可以保證孔的垂直度，而孔的尺寸誤差是由刀具和定位基準(zhǔn)來保證的。 2） 由于知識面窄，沒有系統(tǒng)的知識的引導(dǎo)所以在設(shè)計夾具時有些工件及定位元件選擇不是很合理，并且在本次設(shè)計中沒有認(rèn)真的考慮成本，所以有些工序的設(shè)置可能經(jīng)濟(jì)適用能力差，因此，需要在以后的工作中認(rèn)真的總結(jié)與借鑒。 第五節(jié) 參考文獻(xiàn) [1] 孫已德，機(jī)床夾具圖冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [2] 李洪，機(jī)械加工工藝手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。 [3] 王光斗，王春福

41、，機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。 [4] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：4-17。 [5] 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社2006.1（2009.1重?。? [6] 趙家齊 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 機(jī)械工業(yè)出版社 2009.1重印 [7] 廖念釗，李碩根 互換性與技術(shù)測量（第五版）中國計量出版社 5 參考文獻(xiàn) ［1］王光斗，王春福.機(jī)床夾具設(shè)計手冊.第三版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2002. ［2］田玉順.機(jī)械加工技術(shù)手冊.北京出版社.1992. ［3］北京第一通用機(jī)械廠.機(jī)械工人切削手冊（修訂第2版）.機(jī)械工業(yè)出版社.1993. ［4］孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊（第1、第2、第3卷）.機(jī)械工業(yè)出版社.1996. ［5］楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2004. ［6］徐灝.機(jī)械設(shè)計手冊（第1、第2、第3、第4、第5卷）.機(jī)械工業(yè)出版社. 1995. ［7］金屬機(jī)械加工工藝人員手冊修訂組.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1982. ［8］王棟、李大磊 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京 .機(jī)械工業(yè)出版社.2010.9 17