離合搖臂的加工工藝規(guī)程及鉆Φ16孔夾具設(shè)計(jì)

離合搖臂的加工工藝規(guī)程及鉆Φ16孔夾具設(shè)計(jì),離合,搖臂,加工,工藝,規(guī)程,16,夾具,設(shè)計(jì) 離合搖臂的加工工藝規(guī)程及鉆Φ16孔夾具設(shè)計(jì) 摘要 夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，對功能組件的使用和數(shù)量少。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設(shè)計(jì)一套專用夾具是十分有必要的。在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，夾具的其他組成部分，夾具的結(jié)構(gòu)形式等。 此次對離合搖臂的工藝規(guī)程及鉆Φ16孔夾具設(shè)計(jì)，其零件為鑄造，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，本次設(shè)計(jì)的專用夾具是對鉆削Φ16孔進(jìn)行研究。 設(shè)計(jì)之初我查閱相關(guān)數(shù)據(jù)及國內(nèi)外關(guān)于機(jī)床夾具的文獻(xiàn)，在看懂零件圖的同時(shí)對零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行分析，明確粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇，確定零件的加工余量與毛坯的尺寸、從而確定零件的加工工藝過程、計(jì)算各工序的切削用量及工時(shí)。最終完成了本次設(shè)計(jì)所需的夾具。 關(guān)鍵詞：離合搖臂、工藝規(guī)程、Φ16孔、鉆削 Abstract Jig is the clamping device for parts processing, which is an essential device for processing parts. The fixture has the advantages of high utilization rate, good economy, and less use and quantity of functional components. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing the special fixture, we should consider the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other parts of the fixture, the structure of the fixture and so on. The craftsmanship of the clutch rocker arm and the design of drill_16 hole clamp have the characteristics of casting and complicated parts. Because the surface is easier to process than the hole, when making the craftsmanship rules, the surface is processed first, and then the surface is used as the basis to process other parts. The clamp of each working procedure adopts the special clamp. The special clamp of this design is the drill. 16 holes are studied. At the beginning of the design, I consulted the relevant data and the domestic and foreign literature about the machine tool fixture, analyzed the structure and process of the part while reading the part drawing, made clear the choice of the rough datum and the precision datum, determined the machining allowance of the part and the size of the blank, thus determined the processing process of the part and calculated the cutting process of each working procedure. Dosage and working hours. Finally, the fixture needed for the design is completed. Key words: clutch rocker arm, process specification, 16 holes, drilling I 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 機(jī)床夾具的概述 1 1.2 機(jī)床夾具的組成 1 1.3 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 1 1.3.1 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1 1.3.2 設(shè)計(jì)的基本要求 2 第2章 離合搖臂機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 2.1 零件的作用、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及技術(shù)要求 3 2.1.1 零件的作用 3 2.1.2 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 4 2.1.3 零件的組成表面 4 2.2 零件加工表面的分析 4 2.3 零件的機(jī)械加工工藝性、材質(zhì)及熱處理要求 4 2.3.1 零件的機(jī)械加工工藝性 4 2.3.2 零件的材質(zhì) 4 2.4 基準(zhǔn)的選擇及加工方案的選擇與確定 5 2.4.1 基準(zhǔn)的選擇 5 2.4.2 加工方案的選擇比較與確定 6 2.5 毛坯尺寸及加工余量的確定 7 2.5.1 毛坯尺寸的確定 7 2.5.2 加工余量的確定 8 2.6 機(jī)械加工機(jī)床、刀具及量具的選擇 9 2.7 確定切削用量及基本工時(shí) 10 第3章 鉆Ф16孔專用夾具設(shè)計(jì) 20 3.1 確定與選擇定位方案及定位元件 20 3.1.1 確定定位方案 20 3.1.2 確定定位元件 21 3.2 確定與選擇夾緊方案及裝置 21 3.2.1 確定夾緊方案 21 3.2.2 確定夾緊元件 21 3.3 確定夾具體 22 3.4 確定導(dǎo)向裝置 23 3.5 計(jì)算鉆削力 23 3.6 計(jì)算夾緊力 23 3.7 計(jì)算分析定位誤差 24 結(jié)論 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 27 II 第1章 緒論 1.1 機(jī)床夾具的概述 近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)床夾具提出了如下新的更高的要求： 1、可快速，方便裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； 2、可夾持一組具有相似特征的零件； 3、可用于高精密加工精密夾具及固定裝置； 4、可用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置； 5、提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2 機(jī)床夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： 1、定位裝置 定位裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置。常用的定位元件支承釘，定位銷，V形塊等。 2、夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置，在加工過程中不因受外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)可以減輕或防止振動(dòng)。它通常由夾緊元件，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和動(dòng)力裝置組成。 3、對刀，引導(dǎo)裝置 對刀，引導(dǎo)裝置的作用是確定刀具相對于夾具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。常用的對刀，引導(dǎo)元件對刀塊，鉆套等。 4、其它元件及裝置 根據(jù)夾具特殊功能需要而設(shè)置一些元件或裝置，如分度裝置，靠模裝置，連接件，操作件以及其它輔助元件等。 1.3 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 1.3.1 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1、針對性強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際情況。 2、保證加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)主要任務(wù)，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對于制造精度要求不高零件，其夾具設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)保證提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。 3、夾緊機(jī)構(gòu)對整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。 4、夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 5、設(shè)計(jì)周期短，一般不進(jìn)行強(qiáng)度剛度計(jì)算。 1.3.2 設(shè)計(jì)的基本要求 1、夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。 2、保證工件精度。 3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運(yùn)輸，保證安全第一。 4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。 27 第2章 離合搖臂機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 零件的作用、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及技術(shù)要求 2.1.1 零件的作用 本次設(shè)計(jì)的零件是離合搖臂，用來作為杠桿執(zhí)行元件，一端連接分離軸承，一端連接分泵，踩下離合踏板，分泵動(dòng)作帶動(dòng)離合器搖臂動(dòng)作，搖臂推動(dòng)分離軸承從而切開離合器。離合搖臂其實(shí)就是分離杠桿，起到分離離合器壓盤的作用。 具體結(jié)構(gòu)見下圖2.1離合搖臂三維實(shí)體造型及零件圖。 圖2.1 離合搖臂三維實(shí)體造型及零件圖 2.1.2 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 通過資料的參看我們能夠知道，依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求，用以確定的一些點(diǎn)、線、面稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 依據(jù)對零件的分析，本次設(shè)計(jì)零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Ф38圓柱孔所在軸線。 2.1.3 零件的組成表面 1、Φ27，Φ57所在圓柱表面及端面； 2、Φ16.5，Φ16，Φ38所在圓柱孔表面及端面； 3、R38，R15所在圓弧表面及端面，尺寸110°所在表面及端面； 4、尺寸12槽所在的表面及端面； 5、A-A剖視圖尺寸24,12,53組成的斜面； 6、其余未注圓弧表面。 2.2 零件加工表面的分析 1、A-A剖視圖尺寸15所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 2、A-A剖視圖尺寸33所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 3、尺寸36所在上下兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 4、尺寸12槽所在上下兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 5、Φ16.5圓柱孔，其表面粗糙度公差為12.5um； 6、Φ16圓柱孔，其表面粗糙度公差為12.5um； 7、Φ38圓柱孔，其表面粗糙度公差為3.2um； 8、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.3 零件的機(jī)械加工工藝性、材質(zhì)及熱處理要求 2.3.1 零件的機(jī)械加工工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用性能的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本方便地加工出來的特性。所設(shè)計(jì)的軸套零件有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和有利于減少加工的勞動(dòng)量。 通過上面對零件的分析，我們能夠知道本次設(shè)計(jì)的零件是異形零件。生產(chǎn)綱領(lǐng)是單件生產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)的零件主要加工的表面有端面、表面、內(nèi)孔、圓柱孔等等。 2.3.2 零件的材質(zhì) 離合搖臂與各元件配合表面的尺寸精度和配合精度通常都較高，為了節(jié)省材料和減少加工的勞動(dòng)量，毛坯常采用鑄件。在選擇離合搖臂的毛坯結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。 由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機(jī)架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。又由于灰鑄鐵具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇灰鑄鐵作為鑄造的材料。零件材料為HT200，選擇砂型鑄件。 2.4 基準(zhǔn)的選擇及加工方案的選擇與確定 2.4.1 基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)離合搖臂零件圖，本零件帶有孔形狀異形的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：零件的Φ38孔上端面是零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：Φ38孔所在的軸線是精基準(zhǔn)。 2.4.2 加工方案的選擇比較與確定 工藝路線的擬訂是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵，其主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法和加工方案，確定各個(gè)表面的加工順序和工序的組合內(nèi)容，它與定位基準(zhǔn)的選擇密切相關(guān)。制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的條件下，應(yīng)考慮機(jī)床的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。2套工藝路線方案如下： 工藝路線方案1： 工序1：銑削零件圖A-A剖視尺寸33左端面； 工序2：銑削零件圖A-A剖視尺寸15左端面； 工序3：銑削零件圖A-A剖視尺寸33右端面； 工序4：銑削零件圖A-A剖視尺寸15右端面； 工序5：銑削尺寸36所在上端面； 工序6：銑削尺寸36所在下端面； 工序7：銑削尺寸12槽所在上下兩端面； 工序8：鉆削Φ38圓柱孔； 工序9：鉆削Φ16.5圓柱孔； 工序10：鉆削Φ16圓柱孔； 工序11：倒角。 工藝路線方案2： 工序1：鉆削Φ38圓柱孔； 工序2：鉆削Φ16.5圓柱孔； 工序3：鉆削Φ16圓柱孔； 工序4：銑削零件圖A-A剖視尺寸33左右兩端面； 工序5：銑削零件圖A-A剖視尺寸15左右兩端面； 工序6：銑削尺寸36所在上下端面； 工序7：銑削尺寸12槽所在上下兩端面； 工藝路線的比較與確定： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一則先將端面加工出來，然后再加工其它平面。方案二是先將孔加工出來而后進(jìn)行其他面的加工；兩相比較可以看出，先加工平面再加工孔可以更好的保證各個(gè)孔的位置及方向誤差，而且需要把粗精加工分開才能保證零件的粗糙度?？紤]到尺寸12槽的表面粗糙度公差為6.3um，安排粗加工和半精加工。Φ38圓柱孔的表面粗糙度公差為3.2um，安排為鉆、達(dá)、鉸加工。 因此決定用方案一進(jìn)行加工。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。 2.5 毛坯尺寸及加工余量的確定 2.5.1 毛坯尺寸的確定 1、選擇毛坯 該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)量3000件/年，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》，選擇尺寸比較接近的并能滿足使用要求的離合搖臂。成型方法為鑄造。 2、確定毛坯尺寸及公差 （1）零件的材料和其力學(xué)性能 當(dāng)零件材料為鑄鐵和青銅時(shí)采用鑄件；零件材料為鋼材時(shí)、形狀不復(fù)雜而力學(xué)性能要求較高時(shí)采用鍛件；力學(xué)性能要求不高時(shí)采用幫料。 （2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個(gè)臺(tái)階直徑相差不大時(shí)用幫料，相差較大時(shí)用鍛件。 （3）生產(chǎn)類型 在大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用較多專用的設(shè)備和工具制造毛坯，如金屬模機(jī)器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設(shè)備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。 （4）車間的生產(chǎn)能力 應(yīng)結(jié)合車間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。 （5）充分注意應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料 查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》，選擇離合搖臂，Ф38內(nèi)孔單邊余量3mm、端面余量3mm。 3、毛坯圖 圖2.2 離合搖臂毛坯圖 2.5.2 加工余量的確定 根據(jù)上述加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工藝尺寸如下： 工序1：銑削零件圖A-A剖視尺寸33左端面； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=3mm 工序2：銑削零件圖A-A剖視尺寸15左端面； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=3mm 工序3：銑削零件圖A-A剖視尺寸33右端面； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=3mm 工序4：銑削零件圖A-A剖視尺寸15右端面； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=3mm 工序5：銑削尺寸36所在上端面； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=3mm 工序6：銑削尺寸36所在下端面； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=3mm 工序7：銑削尺寸12槽所在上下兩端面； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=3mm 工序8：鉆削Φ38圓柱孔； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=3mm 工序9：鉆削Φ16.5圓柱孔； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=16.5mm 工序10：鉆削Φ16圓柱孔； 參照《工藝手冊》，確定工加工余量為：Z=16mm 工序11：倒角。 2.6 機(jī)械加工機(jī)床、刀具及量具的選擇 工序1：銑削零件圖A-A剖視尺寸33左端面； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為三面刃銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序2：銑削零件圖A-A剖視尺寸15左端面； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為三面刃銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序3：銑削零件圖A-A剖視尺寸33右端面； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為三面刃銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序4：銑削零件圖A-A剖視尺寸15右端面； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為三面刃銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序5：銑削尺寸36所在上端面； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為三面刃銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序6：銑削尺寸36所在下端面； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為三面刃銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序7：銑削尺寸12槽所在上下兩端面； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為X52K立式銑床，裝夾工具為專用夾具；加工的刀具為三面刃銑刀；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序8：鉆削Φ38圓柱孔； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為Z3040搖臂鉆床，裝夾工具為專用夾具。加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序9：鉆削Φ16.5圓柱孔； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為Z3040搖臂鉆床，裝夾工具為專用夾具。加工的刀具為麻花鉆；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序10：鉆削Φ16圓柱孔； 通過資料的查閱，確定其加工的機(jī)床為Z3040搖臂鉆床，裝夾工具為專用夾具。加工的刀具為麻花鉆；測量工具為游標(biāo)卡尺。 工序11：倒角。 2.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：銑削零件圖A-A剖視尺寸33左端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=66.5，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序2：銑削零件圖A-A剖視尺寸15左端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=27，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序3：銑削零件圖A-A剖視尺寸33右端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=66.5，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序4：銑削零件圖A-A剖視尺寸15右端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=27，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序5：銑削尺寸36所在上端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=31，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序6：銑削尺寸36所在下端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=31，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序7：銑削尺寸12槽所在上下兩端面； 工步1：粗銑尺寸12槽所在上下兩端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=35，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸12槽所在上下兩端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=35，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序8：鉆削Φ38圓柱孔； 工步1：鉆削Φ38圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=33，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Φ38圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=33，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Φ38圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=33，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序9：鉆削Φ16.5圓柱孔； 工步1：鉆削Φ16.5圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=15，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：鉆削Φ16.5圓柱孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=15，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序10：鉆削Φ16圓柱孔； 工步1：鉆削Φ16圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：鉆削Φ16圓柱孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序11：倒角。 第3章 鉆Ф16孔專用夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)專門的夾具，能夠很好的提高生產(chǎn)效率，提高加工零件的質(zhì)量，同時(shí)還能夠減少勞動(dòng)力。選擇鉆Ф16圓柱孔（在Z3040搖臂鉆床使用）。 3.1 確定與選擇定位方案及定位元件 3.1.1 確定定位方案 1、確定離合搖臂定位方案 選用的夾具主要被用在Z3040搖臂鉆床，因?yàn)槌叽?3所在右端面，尺寸15所在右端面，Ф38圓柱孔和Ф16.5圓柱孔等均已加工完成。 （1）選擇尺寸33所在右端面右端面（見零件圖A-A剖視圖）和夾具體右端面相接觸，限制3個(gè)自由度。 （2）選擇在Ф38圓柱孔內(nèi)插入圓柱銷，限制2個(gè)自由度。 （3）選擇在Ф16.5圓柱孔內(nèi)插入菱形銷，限制1個(gè)自由度。實(shí)現(xiàn)了零件的完全定位。本次定位方案采用“一面兩銷”。 2、確定鉆模板定位方案 采用“一面兩銷”的定位方案進(jìn)行。具體構(gòu)造見圖3.1定位裝置三維造型及二維裝配圖。 圖3.1 定位裝置三維造型及二維裝配圖 3.1.2 確定定位元件 1、確定離合搖臂定位元件 定位元件有：夾具體、圓柱銷、菱形銷。 2、確定鉆模板定位元件 其定位元件有：圓柱銷、菱形銷。 3.2 確定與選擇夾緊方案及裝置 3.2.1 確定夾緊方案 1、確定離合搖臂夾緊方案 考慮到本次設(shè)計(jì)的夾具是鉆削Ф16圓柱孔。采用夾具體、雙頭螺栓、六角螺母以及大夾緊盤對其進(jìn)行夾緊。考慮到零件比較長，采用菱形銷、雙頭螺栓、六角螺母以及小夾緊盤對其進(jìn)行輔助夾緊。 2、確定鉆模板夾緊方案 利用2個(gè)內(nèi)六角螺栓對其進(jìn)行夾緊。 3、確定鉆套夾緊方案 采用平頭螺釘對其進(jìn)行上下方向夾緊。 3.2.2 確定夾緊元件 1、確定離合搖臂夾緊元件 夾緊元件有：夾具體、雙頭螺栓、六角螺母、大夾緊盤、菱形銷、雙頭螺栓、小夾緊盤。 2、確定鉆模板夾緊元件 夾緊元件有：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 3、確定鉆套夾緊元件 采用的是平頭螺釘。 3.3 確定夾具體 結(jié)合之前的分析，用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料。具體構(gòu)造見圖3.2夾具體三維造型及二維零件圖： 圖3.2 夾具體三維造型及二維零件圖 3.4 確定導(dǎo)向裝置 本次夾緊設(shè)計(jì)的要求是要對被加工的孔進(jìn)行鉆孔加工，最后才能實(shí)現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以要選快換鉆套來用作刀具的導(dǎo)向元件。 3.5 計(jì)算鉆削力 刀具：Ф16麻花鉆 鉆孔切削力 根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南，得鉆削力計(jì)算方法： 其中P代表鉆削的力度、t代表鉆削的深度,8mm、S代表每輪的轉(zhuǎn)了以后的進(jìn)給量, 0.1mm、D─螺紋鉆直徑, Φ16mm、HB─布氏硬度，170-241HBS，取180HBS。 所以 鉆孔的扭矩： 3.6 計(jì)算夾緊力 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可知。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3；為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 根據(jù)《現(xiàn)代制造工藝設(shè)計(jì)方法》表2.2-1，選M16粗牙螺紋螺栓，材料為45#鋼。 則，遠(yuǎn)小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可用M16螺紋連接來夾緊工件。 3.7 計(jì)算分析定位誤差 加工的時(shí)候要是用試切法，正常對定位誤差是不需要考慮的，該零件生產(chǎn)的數(shù)量是比較多的，所以加工的時(shí)候用調(diào)整法，需分析定位誤差且計(jì)算。定位誤差也屬于加工誤差，在對定位誤差進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候用幾何法進(jìn)行，也能用微分法進(jìn)行。幾何法也有兩種，合成和極限位置的方法。 采用幾何法進(jìn)行定位誤差的計(jì)算，按下面公式： =+= 本設(shè)計(jì)中定位圓柱銷與孔38的配合為38mm，菱形銷與孔16.5的配合為16.5，兩孔中心線的距離為L=105mm 由于設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以基準(zhǔn)不重合誤差△B為△B=0 = 式中工件內(nèi)孔的直徑誤差； —定位芯軸的直徑公差。 =0.02mm。 加工Ф16的孔其表面粗糙度為12.5um，其公差位自由公差。因此，其定位誤差能夠滿足加工要求。 結(jié)論 本文介紹了離合搖臂的工藝規(guī)程及鉆Φ16孔夾具設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)主要的內(nèi)容主要包含2個(gè)方面：1、零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)；2；專用鉆床夾具的設(shè)計(jì)。 全文共分為四章，第一章是緒論部分，主要介紹了機(jī)床夾具的概述、夾具的組成等等。第二章主要對零件進(jìn)行了詳細(xì)的分析：零件的組成表面、零件的作用及技術(shù)要求、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，對零件生產(chǎn)類型、毛坯、加工工藝路線、加工機(jī)器還有加工刀具進(jìn)行了相應(yīng)的選擇和確定。第三章對專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，對零件的定位方案和夾緊方案進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)、選擇與分析，對定位元件夾緊元件進(jìn)行了確定等等。 夾具設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次比較完整的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是大家都希望看到的也正是我進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的所在。 致謝 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成的時(shí)候，我清晰的看到了自己身上對很多老師在課堂上講述知識的缺乏，使得自己做起來很費(fèi)力，現(xiàn)在回想起來，由于時(shí)間的淡化，原來學(xué)過的知識都已經(jīng)淡忘了，沒有溫故而知新，很是懊惱。在這里我很敬佩我的指導(dǎo)老師，她平時(shí)的工作還是很繁忙的，但是每次她都能夠?qū)ξ业脑O(shè)計(jì)進(jìn)行詳盡的指導(dǎo)和幫助。在此，我要表示由衷的謝意。當(dāng)然，也要感謝本組同學(xué)給予的幫助，謝謝各位?？梢赃@樣將沒有你們的幫助和支持我們的設(shè)計(jì)不可能在這么短的時(shí)間里面完成，也不能完成的這樣的圓滿，再次謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) [1] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].第二版，北京：北京出版社，2008.12 [2] 鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 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