法蘭盤的機(jī)械加工工藝及鉆3-Ф6H8孔工裝夾具設(shè)計(jì)

法蘭盤的機(jī)械加工工藝及鉆3-Ф6H8孔工裝夾具設(shè)計(jì),法蘭盤,機(jī)械,加工,工藝,h8,工裝,夾具,設(shè)計(jì) I 法蘭盤的機(jī)械加工工藝及鉆 3-6H8 孔工裝夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本課題研究的零件是法蘭盤，通過查閱資料，制訂零件的工藝過程卡，再 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，制訂出各加工表面的加工方案和毛坯余 量。 法蘭盤夾具有許多種，在這里設(shè)計(jì)鉆 3-6H8 孔的夾具，鉆夾具以 45 端 面和 15 孔來定位；定位元件選用芯軸；以六角螺母、圓墊圈、可調(diào)支承釘、 螺栓、移動(dòng)壓板和帶肩六角螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件；并以鉆模板、快 換鉆套和襯套組成的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)來控制麻花鉆的位置。 關(guān)鍵詞：法蘭盤，鉆 3-6H8 孔，夾具，工藝設(shè)計(jì) II Abstract This research is part of flange plate, through access to information, making part of the process card, according to the manufacturing process design concise handbook, formulate the processing scheme of the machined surface and the blank allowance. The flange clamp has many kinds of fixture design with 3-6H8 drill hole drilling fixture in here, Phi 45 and phi 15 end hole positioning; positioning element with mandrel; six nut, round washer, adjustable clamping mechanism to clamp the workpiece supporting screw bolt, the moving platen and a shoulder nut six etc.; and to guide mechanism of drill plate, quick change drill sleeve and bushing component to control the position of the twist drill. Keywords: flange, drill hole, hole drilling 3-6H8，process design III 目 錄 摘 要 .I ABSTRACT.II 緒 論 .1 1 概述發(fā)展 .2 1.1 機(jī)床夾具的主要功能 .2 1.2 機(jī)床夾具的組成 .2 1.3 夾具設(shè)計(jì)的步驟和基本要求 .2 1.3.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 .2 1.3.2 夾具的設(shè)計(jì)步驟 .3 1.3.3 夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術(shù)條件的標(biāo)注 .4 1.3.4 夾具體設(shè)計(jì) .6 1.4 鉆床夾具簡(jiǎn)介 .8 2 法蘭盤的加工工藝規(guī)程 .13 2.1 零件的分析 .13 2.1.1 零件的作用 .13 2.1.2 零件的工藝分析 .13 2.2 確定生產(chǎn)類型 .13 3 確定毛坯 .14 3.1 確定毛坯種類 .14 3.2 毛坯形狀、尺寸要求 .14 3.3 確定鑄件加工余量及形狀 .14 3.5 制定工藝路線 .14 3.6 工時(shí)計(jì)算 .15 4 專用夾具設(shè)計(jì) .20 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .20 4.2 定位誤差分析 .20 4.3 夾緊裝置 .21 4.3.1 夾緊裝置的組成 .21 4.3.2 對(duì)夾緊裝置的基本要求 .21 4.3.3 夾緊力的作用點(diǎn)及其方向 .21 4.3.4 基本夾緊機(jī)構(gòu) .22 4.3.5 切削力及夾緊力計(jì)算 .22 結(jié)束語(yǔ) .24 謝 辭 .25 參考文獻(xiàn) .26 1 緒 論 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備 成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它 行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們 的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或 地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡 量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 法蘭盤的加工工藝規(guī)程及其鉆 3-6H8 孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教 學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝 尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培 養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。 所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有 將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)選用法蘭盤來進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計(jì)，以說明書、繪圖為主，設(shè)計(jì) 手冊(cè)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為附來進(jìn)行詳細(xì)說明。 2 1 概述發(fā)展 1.1 機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工時(shí)的重要裝備，同時(shí)是機(jī)械加工不可缺少的部件， 在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具 技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。機(jī)床夾具的主 要功能是使工件定位夾緊，使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床占有正確的加工位置，保 證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于 工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力 作用而發(fā)生位置改變。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)， 以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用 夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時(shí)。 1.2 機(jī)床夾具的組成 （1）定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。 （2）夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動(dòng)。 （3）對(duì)刀或?qū)蛟?保證刀具與工件加工表面的正確位置。 （4）夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對(duì)位 置關(guān)系。 1.3 夾具設(shè)計(jì)的步驟和基本要求 1.3.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人的 勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對(duì)設(shè)計(jì)的夾具，提出以下幾點(diǎn)基本要求。 （1）能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術(shù)要求。若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求， 成為廢品，則夾具設(shè)計(jì)是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。 （2）操作簡(jiǎn)單，便于工件安裝，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工件安裝時(shí)間， 降低輔助工時(shí)，保證高的生產(chǎn)效率。 （3）具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分?jǐn)傇?工件上的加工成本。 3 為保證上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過程應(yīng)按下面程序進(jìn)行：夾具生產(chǎn)任務(wù) 書夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用、制造部門會(huì)簽夾具制造夾具驗(yàn)收生 產(chǎn)使用。 夾具生產(chǎn)任務(wù)書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。 任務(wù)書中包含內(nèi)容有設(shè)計(jì)理由、使用車間、使用設(shè)備，該夾具所使用工件工序 的工序圖并在工序圖上要標(biāo)明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位 基準(zhǔn)、夾緊點(diǎn)。這是設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)，也是驗(yàn)收制造夾具的依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)是設(shè)計(jì)人根據(jù)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、 進(jìn)行誤差計(jì)算，以確定出合理方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，要會(huì)同 使用部門、制造部門就夾具的結(jié)構(gòu)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核、會(huì) 簽、交付制造。制成的夾具要同設(shè)計(jì)人員。工藝人員、使用部門、制造部門共 同進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)確認(rèn)夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方 便、安全，就可交付生產(chǎn)車間使用。 1.3.2 夾具的設(shè)計(jì)步驟 當(dāng)接到夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書后，按下面 6 個(gè)步驟，逐步設(shè)計(jì)。 （1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集研究設(shè)計(jì)的原始資料。原始資料包括如下內(nèi)容。 A：加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過程，所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)有的工序 圖，并了解該工序所使用的設(shè)備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余 量、切削用量、加工要求、生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù)。 B：了解零件的生產(chǎn)類型，就是決定夾具采用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的依據(jù)。 若屬大批量生產(chǎn)，則力求夾具結(jié)構(gòu)完善、生產(chǎn)率高 或是單件小批量生產(chǎn)或急于 應(yīng)付生產(chǎn)，則夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，以便迅速制造交付使用。 C：收集該夾具所用機(jī)床的資料，主要指與夾具連接部分的安裝尺寸。如銑 床夾具要安裝在工作臺(tái)上，要收集工作如大小，工作如 T 形槽及槽距，以及機(jī) 床的技術(shù)參數(shù)。 D：收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術(shù)條件 等。 E：收集國(guó)內(nèi)外同類型夾具資料，吸收其中先進(jìn)而又能結(jié)合本廠情況的合理 部分。 4 F：了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平， 有無壓縮空氣壓值等。 G：收集有關(guān)夾具部件的標(biāo)準(zhǔn)（包括國(guó)標(biāo)、部標(biāo)、企標(biāo)、廠標(biāo)），典型夾具 結(jié)構(gòu)圖冊(cè)等。 （2）確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖，其主要內(nèi)容如下。 A：根據(jù)工件加工尺寸、要求和開關(guān)，確定工件的定位方式，選擇或設(shè)計(jì)定 位元件，計(jì)算定位誤差。 B：確定刀具的引導(dǎo)方式及引導(dǎo)元件（指鉆夾具、鏜夾具）。 C：確定工件夾緊方式 ，選擇或設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算夾緊力。 D：確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結(jié)構(gòu)型式。 E：確定和設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)，如銑床夾具與機(jī)床的連接裝置、對(duì)刀裝置。 在確定夾具結(jié)構(gòu)的各組成部分時(shí)，可提出幾種不同方案，分別畫出草圖， 進(jìn)行分析比較，從中選擇出合理方案。 （3）繪制夾具總圖。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 A：繪制夾具總圖，盡量按 1：1 繪制，以保證直觀性。 B：主視圖盡量符合操作者的正面位置。 C：工件輪廓用雙點(diǎn)畫線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元件的繪制。 D：繪圖順序?yàn)椋汗ぜㄎ辉龑?dǎo)元件夾緊裝置其他 裝置夾具體。 （4）標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。夾具總圖結(jié)構(gòu)繪制完成 后，需標(biāo)注五類尺寸和四類技術(shù)條件。 （5）編寫零件明細(xì)表。明細(xì)表應(yīng)包括零件序號(hào)、名稱、代號(hào)（指標(biāo)準(zhǔn)件代 號(hào)或通用件代號(hào) ）、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量等。 （6）繪制總圖中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。 1.3.3 夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術(shù)條件的標(biāo)注 在夾具設(shè)計(jì)中，對(duì)于初設(shè)計(jì)者，在夾具總圖上如何標(biāo)注尺寸及技術(shù)條件， 往往是難點(diǎn)之一，以下對(duì)此作簡(jiǎn)要闡述。 （1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的五類尺寸 5 A：夾具外形輪廓尺寸指夾具在長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向上的最大極限尺寸。 若有可動(dòng)部分，則指運(yùn)動(dòng)部件在空間達(dá)到的極限位置的尺寸。標(biāo)注夾具外形尺 寸的目的是避免夾具與機(jī)床或刀具在空間發(fā)生干涉。 B：工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸主要指工件定位面與定位元件工作面 的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它們直接影響工件加工精度，是計(jì)算工 件定位誤差的依據(jù)。 C：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸主要指對(duì)刀元件或引導(dǎo)元件與夾具定位元件 之間的位置尺寸、引導(dǎo)元件之間的位置尺寸或引導(dǎo)與導(dǎo)向部分的配合尺寸。 D：夾具與機(jī)床的連接部分尺寸這類尺寸主要指夾具與機(jī)床主軸或工作 如必須固定連接的平俱。如車床夾具要安裝在車床主軸上，要標(biāo)注與車床主軸 的連接尺寸，銑床夾具要安裝在工作臺(tái)上，要標(biāo)注與工作如 T 形槽相配的定位 鍵尺寸。 E：夾具內(nèi)容的配合尺寸中心軸與夾具體孔的配合尺寸，鉆套與襯套、 襯套與夾具體的配合尺寸，此類尺寸必須標(biāo)注尺寸、配合性質(zhì)及配合精度，否 則夾具精度無法保證。 （2） 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的四類技術(shù)條件 夾具中的技術(shù)條件主要指夾具裝配好后，各表面之間的位置精度要求。 A：定位元件之間的相互位置要求這是指組合定位時(shí)多個(gè)定位元件之間 的相互位置要求或多件裝夾時(shí)相同定位元件之間的相互位置要求。如兩端頂尖 頂軸兩端中心孔，要求兩頂尖軸線同軸度，兩 V 形塊對(duì)稱線的同軸度。 B：定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求夾具的連接元件或 夾具體底面是夾具與機(jī)床的連接部分，它決定了夾具與機(jī)床的相對(duì)位置，也就 是決定了定位元件相對(duì)機(jī)床，或刀具的位置，即決定了工件相對(duì)機(jī)床或刀具的 位置。 C：引導(dǎo)元件與連接元件或夾具體底面的位置要求 D：引導(dǎo)元件與定位元件之間的相互位置要求 （3）五類尺寸、四類技術(shù)條件的分類 五類尺寸、四類技術(shù)條件根據(jù)是否與工序加工要求相關(guān)而分為兩類，其精 度值大小和取法不同。 6 A：與工件加工要求無直接關(guān)系的 尺寸公差與配合 這類尺寸公差與配合應(yīng)按照元件在夾具中的功用和裝 配要求，根據(jù)公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或參閱有關(guān)資料來制定。 技術(shù)條件 與工件加工要求無直接關(guān)系的夾具上技術(shù)條件。 B： 與加工要求直接相關(guān)的 這類尺寸和技術(shù)條件與工件上相應(yīng)尺寸和技 術(shù)條件直接對(duì)應(yīng)，直接根據(jù)工件相應(yīng)尺寸公差和相互位置允差的（1/51/2） 的值選取。一般工件允差小，取大系數(shù)，工件允差大，則取小系數(shù)。 制定這類夾具尺寸公差時(shí)，要注意下列問題。 應(yīng)經(jīng)工件的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的基本尺寸，極限偏差按對(duì)稱雙 向標(biāo)注。 應(yīng)以工序尺寸（不一定是工件最終尺寸）作為夾具基本尺寸的設(shè)計(jì)依據(jù)。 （4）夾具調(diào)刀尺寸的標(biāo)注 當(dāng)夾具設(shè)計(jì)完成，按要求標(biāo)注尺寸后，對(duì)有些夾具如銑夾具，往往還要標(biāo) 注調(diào)刀尺寸（調(diào)刀尺寸一般是指夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)到對(duì)刀元件工作表面的位置尺 寸），即刀具相對(duì)基準(zhǔn)的尺寸，它與工件加工尺寸直接相關(guān)，也是夾具總圖上 關(guān)鍵尺寸要求。 1.3.4 夾具體設(shè)計(jì) 夾具總體設(shè)計(jì)中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具基礎(chǔ)件、組 成夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過程中，它還要 承受切削力、夾緊、慣性力及由此而產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊。所以，夾具體是夾具 中一個(gè)設(shè)計(jì)、制造勞動(dòng)量大，耗費(fèi)材料多，加工要求高的零部件。在夾具成本 中所占比重較大，制造周期也長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)給以足夠的重視。 （1） 夾具體和毛坯結(jié)構(gòu) 實(shí)際生產(chǎn)中所用夾具體常用的有三種結(jié)構(gòu)。 A：鑄造結(jié)構(gòu) 鑄造結(jié)構(gòu)夾具體的優(yōu)點(diǎn)如下： 可鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀。 鑄件抗壓強(qiáng)度大、抗振性好，特別適用于加工時(shí)振動(dòng)大、切削負(fù)荷大的 7 場(chǎng)合。 鑄件易于加工，價(jià)格低廉，成本低。但鑄件生產(chǎn)周期長(zhǎng)，因存在鑄內(nèi)應(yīng) 力，易引起變形，影響夾具精度的保持性，因此，夾具體必須進(jìn)行時(shí)效處理。 B：焊接結(jié)構(gòu)其優(yōu)點(diǎn)如下： 容易制造，周期短。 采用鋼板、型材，如結(jié)構(gòu)合理，布置得當(dāng)，可減小質(zhì)量。由于上述兩優(yōu) 點(diǎn)，特別適用于新產(chǎn)品試制或臨時(shí)急用的場(chǎng)合，以縮短生產(chǎn)周期。此外，一些 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小型夾具，如翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、可缷式鉆模，采用焊接式 結(jié)構(gòu)十分有利，因?yàn)檫@些夾具要頻繁拆缷翻轉(zhuǎn)，力求結(jié)構(gòu)輕巧耐磨。 但焊接結(jié)構(gòu)夾具體在焊接過程中的熱變形和殘余應(yīng)力對(duì)夾具精度會(huì)有不得 影響，因此，焊完后要進(jìn)行退火處理；另外，為提高剛性需加加強(qiáng)筋。 C：裝配結(jié)構(gòu) 裝配夾具體是選用夾具專用標(biāo)準(zhǔn)毛坯或標(biāo)準(zhǔn)零件，根據(jù)使用要求組裝而成， 可得到精確的外形和空間位置尺寸。標(biāo)準(zhǔn)毛坯和標(biāo)準(zhǔn)零件可組織專業(yè)化生產(chǎn)， 這樣不但可以大大縮短夾具體的生產(chǎn)周期，還可降低生產(chǎn)成本。要使裝配夾具 體在生產(chǎn)中得到廣泛使用，必須實(shí)行夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。 （2）對(duì)夾具體的基本要求 A：一定的形狀和尺寸 夾具的外形，取決于安裝在夾具上的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置的形狀及它們 之間的布置位置。設(shè)計(jì)時(shí)，只要將組成該夾具的所有元件、機(jī)構(gòu)和裝置的結(jié)構(gòu) 尺寸都設(shè)計(jì)好并布置好它們?cè)趫D紙上的位置，就可以由此勾畫出夾具體的大致 外形輪廓尺寸。因?yàn)槭菃渭a(chǎn)，一般不作復(fù)雜計(jì)算設(shè)計(jì)。通常參照類似的夾 具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類比法估計(jì)確定。 確定夾具體尺寸時(shí)，可參考下面數(shù)據(jù)。 鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，壁厚取 825mm，過厚處挖空。 焊接結(jié)構(gòu)用鋼板取 610mm，剛度不夠時(shí)加筋板。 夾具體上不加工表面與工件表面之間應(yīng)有一定間隙，以保證工件與夾具 體之間不發(fā)生干涉。間隙大小按以下規(guī)定選?。?a:夾具體、工件都是毛面，間隙取 815mm. 8 b:夾具體是毛面，工件是光面，間隙取 410mm. B：足夠的強(qiáng)度和剛度 目的是減小在加工過程中因受切削力、夾緊力等而發(fā)生變形或振動(dòng)。當(dāng)剛 度不夠時(shí)，可增設(shè)加強(qiáng)筋或用框形結(jié)構(gòu)。若用加強(qiáng)筋，其壁厚取 0.70.9 倍壁 厚，高度不大于壁厚 5 倍。 C：良好的結(jié)構(gòu)工藝性 以便于制造、裝配、并減少加工工時(shí)。如夾具體上大平面上要局部加工， 可鑄出 35mm 凸臺(tái)；各加工表面，最好在同一平面內(nèi)或在同一回轉(zhuǎn)表面上，以 便于加工；盡量減少加工表面面積。另外，對(duì)于切削量大的工件所使用夾具， 要注意應(yīng)能方便排屑，以免影響安裝精度；對(duì)于大而重的夾具體，要考慮起吊 裝置，如吊環(huán)螺釘或起重螺栓。 1.4 鉆床夾具簡(jiǎn)介 鉆床夾具，一般習(xí)慣上稱為鉆模。它是在鉆床上進(jìn)行孔的鉆、擴(kuò)、鉸、锪、 攻螺紋的機(jī)床夾具。使用鉆模加工時(shí)，是借助于鉆套確定刀具的位置和引導(dǎo)刀 具的進(jìn)給方向。被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度來保證。而孔的 坐標(biāo)位置精度，則由鉆套在夾具上的位置精度來確定，并能防止刀具在加工過 程中發(fā)生傾斜。因此，在結(jié)構(gòu)上都設(shè)置安裝鉆套的鉆模板。 一：鉆模 鉆模的結(jié)構(gòu)形式很多，有固定式、分度式、蓋板式、翻轉(zhuǎn)式和滑柱式等主 要類型地。 （1） 固定式鉆模：工件在鉆床上進(jìn)行加工的整個(gè)過程中位置都不移動(dòng)的 夾具稱為固定式鉆模。這類鉆模在加工孔系工件時(shí)一般用在搖臂鉆床及多軸鉆 床上。若用在立式鉆床上時(shí)，則只能進(jìn)行單個(gè)孔的加工。使用此類夾具時(shí)，必 須借助于刀具（或心軸），使它準(zhǔn)確地置于套筒中，以校正夾具的位置，然后 將其堅(jiān)固。這類加工方式的鉆孔精度較高。但裝卸麻煩，效率很低。 （2） 分度式鉆模：分度式鉆模主要用來加工圍繞一定的回轉(zhuǎn)軸線（立軸、 臥軸、傾斜軸）分布的軸向或徑向孔系，或分布在工件幾個(gè)不同表面上的孔。 工件在一次裝夾中，靠鉆模回轉(zhuǎn)依次加工各孔。因此，這類鉆模必須有分度裝 置。 9 廣泛用于各類機(jī)床夾具上的分度裝置分為兩類，一類為直線分度裝置；另 一類為回轉(zhuǎn)分度裝置?；剞D(zhuǎn)分度裝置又根據(jù)回轉(zhuǎn)軸相對(duì)于夾具體安裝基面的位 置分為立式分度、臥式分度及斜式分度三種。 1、 分度裝置的組成 分度裝置一般由以下幾個(gè)部分組成。 A：轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）部分 它實(shí)現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)位（或移位）。 B：固定部分 它是分度裝置的基體，常與夾具體連接成一體。 C：對(duì)定機(jī)構(gòu) 它將轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）部分與固定部分緊固在一起，起減小加 工時(shí)的振動(dòng)和保護(hù)對(duì)定機(jī)構(gòu)的作用。 2、 分度對(duì)定機(jī)構(gòu) 分度對(duì)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式很多，常見的有鋼球?qū)ΧC(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作 方便，常用于精度不高的場(chǎng)合，或作預(yù)定位；手拉式菱形銷（或圓柱銷）對(duì)定 機(jī)構(gòu)。具有操縱簡(jiǎn)便，制造較容易，不需要嚴(yán)格防塵措施等優(yōu)點(diǎn)。這兩種結(jié)構(gòu) 在中等精度的分度裝置中應(yīng)用較廣；齒輪齒條操縱的圓錐銷對(duì)定機(jī)構(gòu)，其分度 對(duì)定精度較高，但要求有防塵措施；杠桿操縱單斜面對(duì)定機(jī)構(gòu)，對(duì)防塵要求不 高，而分度精度較高，故使用較多。 （3） 蓋板式鉆模：蓋板式鉆模是最簡(jiǎn)單的一種鉆模。它沒有夾具體，只 有一塊鉆模板。在一般情況下，鉆模板除了裝鉆套外，還裝有定位元件和夾緊 裝置，加工時(shí)，只要將它蓋在工件上定位，夾緊即可。蓋板式鉆模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕 巧，一般多用于加工大型工件上的小孔。但生產(chǎn)效率低，故不適宜于大批量生 產(chǎn)。因使用時(shí)需經(jīng)常搬動(dòng)，故其質(zhì)量一般不超過 10Kg. （4） 翻轉(zhuǎn)式鉆模：在使用過程中，需要用手進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。因此，夾具連同 工件的質(zhì)量不能太大(一般限于 810Kg 以內(nèi))。所以，它適合在幾個(gè)方向鉆孔 的小型工件加工。 （5） 滑柱式鉆模：滑柱式鉆模的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化的夾具。這種鉆 模應(yīng)屬于通用夾具范疇。它可以是固定式的、移動(dòng)式的或轉(zhuǎn)動(dòng)式的。 滑柱鉆模通常是由夾具體、滑柱、升降模板和鎖緊機(jī)構(gòu)等同部分組成。當(dāng) 要設(shè)計(jì)或選用此類夾具時(shí)可直接采用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制造好的各部件進(jìn)行組裝。 滑柱鉆模具有動(dòng)作快、工作方便、各大附件互換性強(qiáng)、設(shè)計(jì)夾具及生產(chǎn)準(zhǔn) 10 備周期短等特點(diǎn)，非常適用于批量大的生產(chǎn)過程，目前變推廣到小批的生產(chǎn)中。 二：鉆套 鉆套（又稱鉆模套筒）的作用，主要用來確定鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺 寸刀具的軸線位置。當(dāng)加工一組平行的孔系，而這些孔間的距離又有一定的要 求時(shí)，則利用位置按加工要求的鉆套來保證上述孔心距離的數(shù)度，簡(jiǎn)便可靠。 當(dāng)工件批量很小、孔間距離很小、孔徑很小或者鉆模板上位置受限制而無 法采用鉆套時(shí)，也允許在鉆模板上直接加工出導(dǎo)引道具的導(dǎo)孔。 （1） 鉆套類型 鉆套的結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)使用特點(diǎn)，鉆套有下列四種型式。 固定鉆套（JB/T8045.1-1999）主要用于小批生產(chǎn)條件下單純用鉆頭鉆孔 的工序。固定鉆套是直接裝在鉆模板的相應(yīng)孔中，因此固定鉆套磨損后不能更 換。固定鉆套有兩種結(jié)構(gòu)：無肩的和帶肩的。帶肩的主要用于鉆模板較薄時(shí)， 用以保持鉆套必須得導(dǎo)引長(zhǎng)度。有了肩部，還可以防止鉆模板上的切屑和冷卻 液落入鉆套孔中。固定鉆套的下端應(yīng)超出鉆模板，以防止帶狀切屑卷入鉆套中 而加劇鉆套的磨損。 可換鉆套（JB/T8045.2-1999）為了克服固定鉆套磨損后無法更換的缺點(diǎn)， 因此便有可換鉆套結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套結(jié)構(gòu)的凸緣上銑有臺(tái)肩，鉆套螺釘?shù)呐_(tái) 階形頭部壓緊在此臺(tái)肩上而防止可換鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)。擰去螺釘，便可取出可換鉆套。 采用可換鉆套的鉆模板，在安裝可換鉆套處應(yīng)專門配裝一個(gè)襯套，可換鉆 套就裝在襯套中。這樣便可避免更換鉆套時(shí)損壞鉆模板。鉆套用襯套的結(jié)構(gòu)和 尺寸也已標(biāo)準(zhǔn)化， 可換鉆套的實(shí)際功用仍和固定鉆套一樣，僅供單純鉆孔的工序用?？蓳Q鉆 套是用在批量較大時(shí)，便于鉆套磨損后，可以迅速更換。 快速鉆套（JB/T8045.3-1999）快速鉆套是供同一個(gè)孔須經(jīng)多種加工工步 （如鉆、擴(kuò)、鉸、）所用的。由于在加工過程中須一次更換或取出鉆套以適應(yīng) 不同加工刀具的需要，所以需用這種快換鉆套。標(biāo)準(zhǔn)塊換鉆套的結(jié)構(gòu)除在其凸 緣銑有臺(tái)肩以供鉆套螺釘壓緊外，同時(shí)還銑出一削邊平面。當(dāng)此削邊平面轉(zhuǎn)至 11 鉆套螺釘時(shí)，便可向上快速取出鉆套。為了防止直接磨損鉆模板，在采用快換 鉆套時(shí)，鉆模板上必須配有鉆套用襯套。 布置快換鉆套時(shí)，必須注意快換鉆套的臺(tái)肩位置應(yīng)與刀具在加工時(shí)的旋轉(zhuǎn) 方向相適應(yīng)，防止鉆套因受刀具或切削的摩擦作用而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使鉆套臺(tái)肩面轉(zhuǎn) 出鉆套螺釘而被向上抬起。 特殊鉆套：因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標(biāo)準(zhǔn)鉆套時(shí)， 需自行設(shè)計(jì)的鉆套稱特殊鉆套。加長(zhǎng)鉆套，在加工凹面上的孔時(shí)使用，為減少 刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導(dǎo)高度 H 以上的孔徑放大。斜面或圓弧面上鉆 孔，排屑空間的高度 h0.5mm,可增加鉆頭剛度，避免鉆頭引偏或折斷。小孔距 鉆套，用定位銷確定鉆套位置，兼有定位與夾緊功能的鉆套，鉆套與襯套之間 一段為圓柱間隙配合，一段為螺紋連接，鉆套下端為圓錐面，具有對(duì)工件定位、 夾緊和引導(dǎo)刀具三種功能。 （2）鉆套的尺寸、公差及材料 在選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的鉆套時(shí)，鉆套導(dǎo)引孔的尺寸與公差須有設(shè)計(jì)者決定，其 余結(jié)構(gòu)尺寸則在標(biāo)準(zhǔn)中都已規(guī)定。這時(shí)，可按下述原則來確定導(dǎo)引孔的尺寸與 公差帶。 A：鉆套導(dǎo)引孔直徑的基本尺寸，應(yīng)等于所導(dǎo)引刀具的最大極限尺寸。 B：因?yàn)橛摄@套導(dǎo)引的刀具，都是鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸的刀具，其 結(jié)構(gòu)和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化，所以鉆套導(dǎo)引孔與刀具的配合，應(yīng)按基軸制 來選定。 C：鉆套導(dǎo)引孔與刀具之間，應(yīng)保證有一定的配合間隙，以防止兩者發(fā)生卡 住或咬死。一般根據(jù)所導(dǎo)引的刀具和加工精度要求來選取導(dǎo)引孔的公差帶：鉆 孔和擴(kuò)大時(shí)選用 F7，粗鉸時(shí)選用 G7，精鉸時(shí)選用 G6. D：當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸 H7 或 H9 孔時(shí)，則可不必按刀具最大尺寸來計(jì)算。直 接按孔的基本尺寸，分別選用 F7 或 E7，作為導(dǎo)引孔的基本尺寸與公差帶。 E：由于標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，故鉆頭的導(dǎo)引就只 須按孔的基本尺寸取公差帶為 F7 即可。 F：如果鉆套導(dǎo)引的不是刀具的切削部分，而是刀具的導(dǎo)柱部分，這時(shí)也可 以按基孔制的相應(yīng)配合選取為：H7/f7、H7/g6、H6/g5。 12 三：鉆模板 鉆模板用于安裝鉆套，并確保鉆套在鉆模上的正確位置。常見的鉆模板有 以下幾種。 （1） 固定式鉆模板 固定在夾具體上的鉆模板稱為固定式鉆模板。鉆模板與夾具體鑄成 一體或用螺釘和銷釘連接的鉆模板，這種鉆模板可在裝配時(shí)調(diào)整位置，因而使 用廣泛。固定式鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、鉆孔精度高。 （2） 鉸鏈?zhǔn)姐@模板 當(dāng)鉆模板妨礙工件裝缷或鉆孔后需要攻螺紋時(shí)，可采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。 鉸鏈銷與鉆模板的銷孔采用 G7/h6 配合，與鉸鏈座的銷孔采用 N7/h6 配合。鉆 模板與鉸鏈座之間采用 H8/g7 配合。鉆套導(dǎo)向孔與夾具安裝面的垂直度可通過 調(diào)整兩個(gè)支承釘?shù)母叨燃右员ＷC。加工時(shí)，鉆模板由菱形螺母鎖緊，由于鉸鏈 銷孔之間存在配合間隙，用此類鉆模板加工的工件精度比固定式鉆模板低。 （3） 可缷式鉆模板 氣動(dòng)可調(diào)式鉆模上，采用了可缷鉆模反，工件先在可更換預(yù)定元件上預(yù)定 位，可缷鉆模板與工件止口配合實(shí)現(xiàn)五點(diǎn)定位，夾緊氣缸的活塞桿通過開口墊 圈將可缷鉆模板與工件一起壓緊。這類鉆模板的定位精度高，可與工件一起裝 缷。 13 2 法蘭盤的加工工藝規(guī)程 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目所給的零件是法蘭盤，法蘭(Flange)，又叫法蘭凸緣盤或突緣。法蘭 是管子與管子之間相互連接的零件，用于管端之間的連接;也有用在設(shè)備進(jìn)出口 上的法蘭，用于兩個(gè)設(shè)備之間的連接，如減速機(jī)法蘭。法蘭連接或法蘭接頭， 是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結(jié)構(gòu)的可拆連接。管 道法蘭系指管道裝置中配管用的法蘭，用在設(shè)備上系指設(shè)備的進(jìn)出口法蘭。法 蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。法蘭分螺紋連接(絲扣連 接)法蘭、焊接法蘭和卡夾法蘭。法蘭都是成對(duì)使用的,低壓管道可以使用絲接 法蘭，四公斤以上壓力的使用焊接法蘭。兩片法蘭盤之間加上密封墊，然后用 螺栓緊固。不同壓力的法蘭厚度不同，它們使用的螺栓也不同。水泵和閥門， 在和管道連接時(shí)，這些器材設(shè)備的局部，也制成相對(duì)應(yīng)的法蘭形狀，也稱為法 蘭連接。凡是在兩個(gè)平面周邊使用螺栓連接同時(shí)封閉的連接零件，一般都稱為 法蘭。 2.1.2 零件的工藝分析 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的 勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加 工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。從此撥叉的加工工 藝來說應(yīng)選擇能夠滿足孔和半孔加工精度要求的加工方法及設(shè)備，除了從精度 要求和效率要求兩方面考慮外，還得考慮經(jīng)濟(jì)因素，所以應(yīng)選擇幾個(gè)較低廉的 14 設(shè)備和材料。 2.2 確定生產(chǎn)類型 在選擇表面及孔的加工方法時(shí)，要考慮各個(gè)表面的精度和粗糙度，根據(jù)各 加工工序的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工，已知此法蘭盤零件的生產(chǎn) 類型為大批量，所以初步確定工藝安排為：工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè) 備為主，大量采用專用工裝。 3 確定毛坯 3.1 確定毛坯種類 法蘭盤的材料為 45 鋼， 采用型材，型材是指按照一定標(biāo)準(zhǔn)，采用人造材 料來標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)制造的材料。這類材料具有一定外觀尺寸，斷面呈一 定形狀，具有一定力學(xué)物理性能。型材既能單獨(dú)使用也能進(jìn)一步加工成其他制 造品，常用于建筑結(jié)構(gòu)與制造安裝。 3.2 毛坯形狀、尺寸要求 （1）各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。 （2）工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 （3）便于裝夾、加工和檢查。 （4）結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛 坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 3.3 確定鑄件加工余量及形狀 法蘭盤采用型材，圓形截面，尺寸不大，外圓和端面的單邊加工余量 15 Z=1.0，故毛坯尺寸為：47 17。 3.5 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī) 床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，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。 工序 01：下料 47 17 工序 02：退火處理 工序 03：銑法蘭盤底面 工序 04：銑法蘭盤頂面 工序 05：鉆法蘭盤 15 孔；1 45倒角 工序 06：車法蘭盤外圓；1 45倒角 工序 07：鉆法蘭盤 3-6H8 孔 工序 08：去毛刺 工序 09：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序 10：包裝、入庫(kù) 3.6 工時(shí)計(jì)算 工序 01：下料 47 17 工序 02：退火處理 工序 03：銑法蘭盤底面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ， ， 。map0.1d50min/10v 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度ap0. 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 min/6372501rdvns 16 按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4.2-36， 立式銑床 X52K 標(biāo)準(zhǔn)選取 600wnmin/r 當(dāng) 600r/min 時(shí)wnrzf /48062.0M 按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4.2-37，立式銑床 X52K 標(biāo)準(zhǔn)選取rmfz/475 3）計(jì)算工時(shí) Mzzjf0DLT = min4751.3 0.341min 工序 04：銑法蘭盤頂面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ， ， 。map0.1d50min/10v 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度ap0. 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 min/6372501rdvns 按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4.2-36， 立式銑床 X52K 標(biāo)準(zhǔn)選取 600wi/r 當(dāng) 600r/min 時(shí)wnrmzf /48062.0M 按機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 4.2-37，立式銑床 X52K 標(biāo)準(zhǔn)選取rmfz/475 17 3）計(jì)算工時(shí) Mzzjf0DLT = min4751.3 0.341min 工序 05：鉆法蘭盤 15 孔；1 45倒角 工步一：鉆法蘭盤 15 孔 選用 高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表 3.16）m15 由切削表 2.7 和工藝表 4.216 查得 0.28/fmr機(jī) （切削表 2.15）in/30v 637r/minmin/15301rD 與 637r/min 相近的轉(zhuǎn)速有 545r/min 和 680r/min，在此選取 n=680r/min in/0.321680dnvw 切削工時(shí)： ， ，ml5l57ml13 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 in2.0i28.061321 ifnlltwm 工步二：1 45倒角 工序 06：車法蘭盤外圓；1 45倒角 工步一：車法蘭盤外圓 本工序?yàn)檐嚪ㄌm盤外圓，已知加工材料為 45，有外皮；機(jī)床為 C620-1 型 臥式車床，工件裝卡在專用夾具中。 所選刀具為 YT5 硬質(zhì)合金外圓車刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)第一部分 表 1.1，由于 C620-1 型臥式車床的中心高度為 200mm（表 1.30），故選刀桿尺 寸 BH=16mm25mm，刀片厚度為 4.5mm。根據(jù)表 1.3，選擇車刀幾何形狀為卷 屑槽帶倒棱型前刀面，前角 ，后角 ，主偏角 ，副偏角01206a09rk 18 ，刃傾角 ，刀尖圓弧半徑 。01、rk0sm8.0 1）確定切削深度 pa 由于單邊余量為 1.0mm，故 .1p 2）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 1.4，在車法蘭盤外圓、刀桿尺寸為 16mm25mm、 3mm、工件直pa 徑為 100400mm 時(shí)， =0.081.59mm/rf 按 C620-1 型臥式車床的進(jìn)給量（表 4.2-9），選擇 =0.25mm/rf 確定的進(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)表 1.30，C620-1 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 =3530N。maxF 根據(jù)表 1.21，當(dāng) 3mm, 0.75mm/r， ， =65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，paf 045rk 進(jìn)給力 =760N。fF 的修正系數(shù)為 =0.1， =1.17（表 1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為f fFk0fk0 =7601.17N=889.2Nf 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的 =0.25mm/r 可用。f 3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度 T=30min。 4）確定切削速度 切削速度 可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切 削速度。 根據(jù)表 1.10，當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金車刀加工鑄件， 3mm， 0.75mm/r，切削速度 =200m/min。paf 切削速度的修正系數(shù)為 =0.8， =0.65， =0.81, =1.15, = =1.0svktvrvkvTvkM 19 (均見表 1.28），故 =200 0.8 0.65 0.81 1.15m/min96.9/min 686r/minmin/459.610rdvn 按 C620-1 機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表 4.2-8），選擇 =760r/min 5）校驗(yàn)機(jī)床功率 由表 1.24， 3mm， 0.75mm/r， 46m/min 時(shí)， =1.7KW。pafcP 切削功率的修正系數(shù) =1.17， ， =1.13， =0.8， =0.25（表crpk 0.10KPcMprkkc TPckckSPctpk 1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為 =0.72KW 根據(jù)表 1.30，當(dāng) =600r/min 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率 =7.0KW。 ，nEcPE 故所選的切削用量可在 C620-1 機(jī)床上進(jìn)行。 最后決定的切削用量為 =1.0mm， =0.25mm/r， =760r/min， =96.9m/minpafn 2、確定車法蘭盤外圓的基本時(shí)間 ，ifnLj3Tfnll321 式中 =15mm， =1.0mm， =0mm， =1mm， =0.25mm/r， =760r/min, =1l1l2l3lfni 則 mi089.1i7605.3 j 工序 07：鉆法蘭盤 3-6H8 孔 選用 高速鋼錐柄麻花鉆（ 工藝表 3.16）m6 由切削表 2.7 和工藝表 4.216 查得 0.28/fr機(jī) （切削表 2.15）in/15v 796r/minmin/6150rD 與 796r/min 相近的轉(zhuǎn)速有 680r/min 和 960r/min，在此選取 n=680r/min in/8.1201dnvw 20 切削工時(shí)： ， ，ml15l0.32ml13 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 in29.i8.6321 ifnlltwm 工序 08：去毛刺 工序 09：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序 10：包裝、入庫(kù) 4 專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序 07：鉆 3-6H8 mm 孔，選用機(jī)床： Z3025 搖臂鉆床。 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。選擇加工余量要求均勻的重要表面 作為粗基準(zhǔn)。應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。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。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，所以選擇法蘭盤 45 外圓作為定位粗基準(zhǔn)。 （2）精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則, 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則互為基準(zhǔn)的原則,自為基準(zhǔn)。 由零件圖可知，采用心軸的定位方式，鉆 3-6H8 mm 孔，以法蘭盤 45 21 端面和 15 孔定位，為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置。 4.2 定位誤差分析 1、基準(zhǔn)位移誤差 Y 由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上 最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用 表示。Y 工件以 15 孔在軸上定位鉆 3-6H8 mm 孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓 直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則 不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件 套在軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件 的加工尺寸 H 中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。 按下式計(jì)算 )(21minaxminaxYdD 式中 基準(zhǔn)位移誤差，mm 孔的最大直徑，mmmaxD 軸的最小直徑，mmind =0.319mmm14.862-52)(21minaxY ）（ 2、基準(zhǔn)不重合誤差 B 加工尺寸 h 的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。 這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大 位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用 表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為 =BBd21 式中 基準(zhǔn)不重合誤差，mmB 工件的最大外圓面積直徑公差，mmd =Bm25.0.21 4.3 夾緊裝置 22 4.3.1 夾緊裝置的組成 夾緊是工件裝夾過程的重要組成部分。工件定位以后，必須通過一定得機(jī) 構(gòu)產(chǎn)生夾緊力把它固定，使工件保持準(zhǔn)確的定位位置，以保證在加工過程中， 在切削力，慣性力以及重力等外力作用下產(chǎn)生位移或震動(dòng)。這種產(chǎn)生夾緊力的 機(jī)構(gòu)稱為夾緊裝置。夾緊裝置一般由力源裝置和夾緊機(jī)構(gòu)（包括中間傳力機(jī)構(gòu) 和夾緊元件）等組成。本套設(shè)計(jì)的夾緊則是由手柄、壓瓜、六角頭螺栓、螺母、 墊圈、支承板、凸輪等幾部分組成，通過旋轉(zhuǎn)手柄，使凸輪壓著支承板往下運(yùn) 動(dòng)，壓板通過螺栓將壓瓜向下移動(dòng)來夾緊工件。 4.3.2 對(duì)夾緊裝置的基本要求 (1)夾緊過程可靠; (2)夾緊力大小適當(dāng); (3)結(jié)構(gòu)性好; (4)使用性好。 4.3.3 夾緊力的作用點(diǎn)及其方向 (1)夾緊力應(yīng)朝向主要限位面; (2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)施于工件剛度好的方向和部位; (3)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)在定位支撐范圍內(nèi); (4)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件加工表面。 4.3.4 基本夾緊機(jī)構(gòu) 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)：主要軸螺母、心軸、快換墊圈等組成夾緊機(jī)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，方便操作，它的主要缺點(diǎn)是夾緊動(dòng)作慢，所以在機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)中應(yīng)用較少。 4.3.5 切削力及夾緊力計(jì)算 1、切削力的計(jì)算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊(cè)得： 鉆削力 式（4-1）6.08.2HBDfF 鉆削力矩 式（4-2）6.0.91T 式中：D=6mm 23 maxaxmin1187491733HBBH 代入公式（4-1）和（4-2）得0.2fr N214.6F6.08. .9371T.9 2、夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 FKf21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01f F= +G G 為工件自重zP NfFN4.1521 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=6mm，材料 45 鋼 性能級(jí)數(shù)為 6.8 級(jí) MPaB06MPaBs4801 螺釘疲勞極限： B9263.2.1 極限應(yīng)力幅： Pakma7.51li 許用應(yīng)力幅： MSa3.li 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s=3.54 取s=4 得 MPa120 滿足要求8.24cHdF PaNc153.2 24 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)中是對(duì)法蘭盤零件加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的 加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題， 如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞 動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的 定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在 問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在 保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的 目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問題查閱了大量的相 關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決。而且它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，都采用 了一面一銷定位，夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊 力不大。因此手動(dòng)夾緊滿足夾緊要求。 通過做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事 25 本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 謝 辭 這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基 礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重 疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很 有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順 利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心 感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù) 上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)， 深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì) 心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)， 同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平 外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我 今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 26 參考文獻(xiàn) 1 李 洪機(jī)械加工工藝手冊(cè)M 北京出版社，19961 2 陳宏鈞實(shí)用金屬切削手冊(cè)M 機(jī)械工業(yè)出版社，20051 3 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)金屬切削手冊(cè)M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2002 4 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M機(jī)械工業(yè)出版社，2000 5 徐鴻本機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，200310 6 都克勤機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M 貴州人民出版社，19834 7 胡建新機(jī)床夾具M(jìn) 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，20015 8 馮 道機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)M 安徽文化音像 出版社，2003 9 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)M機(jī)械工業(yè)出版社，2000 10 馬賢智機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)M中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，199412 27 11 劉文劍夾具工程師手冊(cè)M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987 12 王光斗機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20028