十-字軸 工藝和鉆M8底孔夾具設計[含cad高清圖紙文檔資料所見所得]

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遼寧工大 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 十字軸 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 20CrMoTi 毛 坯 種 類 模鍛 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 序 內 容 設 備 工 藝 裝 備 工 時 夾具 刀具名稱 刀具規(guī)格 量 具 1 車Φ25外圓至Φ25.5±0.02×28確保兩處108位置度要求 普通車床CA6140 四抓卡盤 YW1 45° .游標卡尺 3min 2 平端面，保證108至109±0.03 普通車床CA6140 小彎板 YW1 45° 游標卡尺 3min 3 將109一端Φ25.5±0.02×28裝入彎板，用壓板壓緊定位，車另一端面保證對稱度 車Φ25至Φ25.2±0.02長29.9±0.02倒鈍 普通車床CA6140 小彎板 YW1 45° 游標卡尺 3min 4 車另一端面將Φ25.2±0.02×29.9裝入壓板孔內用壓板壓緊，車Φ25至Φ25.2±0.02×29.9保軸頸形位公差的要求 普通車床CA6140 小彎板 YW1 45° 游標卡尺 3min 5 松開壓板調頭，將另一端裝入Φ25.2孔內壓緊，車Φ25至Φ25.2±0.02×29.9保108的要求 松開壓板車另外一端至尺寸Φ25.2±0.02長29.9±0.02 普通車床CA6140 小彎板 YW1 45° 游標卡尺 3min 6 鉆車M8絲孔， Φ23×60°深4，倒角60° 普通車床CA6140 四爪夾盤 鉆頭 游標卡尺、千分尺 5min 7 鉆4×Φ6孔,鉆4×Φ8深26孔，倒角60° 臺鉆 鉆模 鉆頭 卡尺 9min 8 熱處理，淬火Φ25四個軸頸上，硬度保證HRC58-63 1000件/30min 9 以雙向60°為基準磨削Φ25×30長至尺寸要求，保證四軸頸圓柱度要求 1431外圓模 砂輪 千分尺、游標卡尺 12min 10 按圖紙要求檢查 附表1 機械加工工藝過程綜合卡片 遼寧工程技術大學 零件號 材料 20GrMoTi 編制 陳宏川 2008.6.30 機械加工工藝過程綜合卡片 零件名稱 十字軸 毛坯重量 1.34kg 指導 生產類型 大批生產 毛坯種類 鍛件 審核 工序 安裝（工位） 工步 工序說明 工序簡圖 機床 夾具或輔助工具 刀具 4 1 2 鉆孔 鉆φ6孔，孔深54mm 調頭夾緊，鉆φ6孔深至通孔 臺鉆 專用夾具 麻花鉆頭￠ 6mm 遼寧工程技術大學 零件號 材料 20GrMoTi 編制 陳宏川 2008.6.30 機械加工工藝過程綜合卡片 零件名稱 十字軸 毛坯重量 1.34kg 指導 生產類型 大批生產 毛坯種類 鑄件 審核 工序 安裝（工位） 工步 工序說明 工序簡圖 機床 夾具或輔助工具 刀具 Ⅴ 4 3 4 鉆另一端φ6孔深54mm。 調頭夾緊，鉆φ6孔深至通孔 臺鉆 專用夾具 麻花鉆頭￠ 6mm 3 遼寧工程技術大學課程設計 I 遼寧工程技術大學 課 程 設 計 題 目：十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設 計 班 級： 機械工程及自動化 05-2 班 姓 名： 陳宏川 指導教師： 張連勇 完成日期： 2008.6.30 遼寧工程技術大學課程設計 II 課程設計任務書 一、設計題目 十 字 軸 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 工 藝 裝 備 設 計 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 生 產 類 型 :大 批 生 產 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 工 件 的 毛 坯 圖 1 張 (3) 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 1 張 (4) 與 所 設 計 夾 具 對 應 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 張 (5) 夾 具 裝 配 圖 1 張 (6) 夾 具 體 圖 1 張 (7) 課 程 設 計 說 明 書 (6000～ 8000 字 ) 1 份 說 明 書 主 要 包 括 以 下 內 容 （ 章 節(jié) ） ① 目 錄 ② 摘 要 （ 中 外 文 對 照 的 ， 各 占 一 頁 ） ③ 零 件 工 藝 性 分 析 ④ 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 設 計 ⑤ 指 定 工 序 的 專 用 機 床 夾 具 設 計 ⑥ 方 案 綜 合 評 價 與 結 論 ⑦ 體 會 與 展 望 ⑧ 參 考 文 獻 列 出 參 考 文 獻 (包 括 書 、 期 刊 、 報 告 等 ， 10 條 以 上 ) 課 程 設 計 說 明 書 一 律 用 A4 紙 、 縱 向 打 印 . 四、進度安排(參考) (1) 熟 悉 零 件 ,畫 零 件 圖 2 天 (2) 選 擇 工 藝 方 案 ,確 定 工 藝 路 線 ,填 寫 工 藝 過 程 綜 合 卡 片 5 天 遼寧工程技術大學課程設計 III (3) 工 藝 裝 備 設 計 (畫 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 ) 9 天 (4) 編 寫 說 明 書 3 天 (5) 準 備 及 答 辯 2 天 五、指導教師評語 成 績： 指導教師 日 期 成績評定 采 用 五 級 分 制 ， 即 優(yōu) 秀 、 良 好 、 中 等 、 及 格 和 不 及 格 。 優(yōu) 秀 ： 設 計 方 案 合 理 并 新 穎 ， 設 計 說 明 書 及 設 計 圖 紙 規(guī) 范 、 內 容 豐 富 。 在 設 計 過 程 中 勤 奮 好 學 、 有 創(chuàng) 新 思 想 ； 良 好 ： 設 計 方 案 合 理 ， 設 計 說 明 書 及 設 計 圖 紙 比 較 規(guī) 范 、 內 容 比 較 豐 富 。 在 設 計 過 程 中 勤 奮 好 學 、 有 創(chuàng) 新 思 想 ； 中 等 ： 設 計 方 案 一 般 ， 設 計 說 明 書 及 設 計 圖 紙 欠 規(guī) 范 、 內 容 一 般 。 在 設 計 過 程 中 比 較 勤 奮 、 創(chuàng) 新 思 想 不 明 顯 ； 及 格 ： 設 計 方 案 不 完 善 ， 存 在 一 些 小 錯 誤 ， 說 明 書 及 設 計 圖 紙 欠 規(guī) 范 、 內 容 一 般 。 在 設 計 過 程 中 勤 奮 精 神 不 夠 ： 不 及 格 ： 設 計 方 案 有 嚴 重 錯 誤 ， 設 計 說 明 書 及 設 計 圖 紙 不 規(guī) 范 、 內 容 淺 薄 。 在 設 計 過 程 中 勤 奮 好 學 精 神 不 夠 。 遼寧工程技術大學課程設計 IV 摘 要 這 次 設 計 的 是 十 字 軸 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 工 藝 裝 備 設 計 ， 包 括 零 件 圖 、 毛 坯 圖 、 裝 配 圖 各 一 張 ， 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 和 與 工 序 卡 片 各 一 張 。 首 先 我 們 要 熟 悉 零 件 和 了 解 其 作 用 ， 它 位 于 車 床 變 速 機 構 中 ， 主 要 起 換 檔 作 用 。 然 后 ， 根 據(jù) 零 件 的 性 質 和 零 件 圖 上 各 端 面 的 粗 糙 度 確 定 毛 坯 的 尺 寸 和 械 加 工 余 量 。 最 后 擬 定 撥 差 的 工 藝 路 線 圖 ， 制 定 該 工 件 的 夾 緊 方 案 ， 畫 出 夾 具 裝 配 圖 。 就 我 個 人 而 言 ， 我 希 望 能 通 過 這 次 課 程 設 計 ， 了 解 并 認 識 一 般 機 器 零 件 的 生 產 工 藝 過 程 ， 鞏 固 和 加 深 已 學 過 的 技 術 基 礎 課 和 專 業(yè) 課 的 知 識 ， 理 論 聯(lián) 系 實 際 ， 從 中 鍛 煉 自 己 分 析 問 題 、 解 決 問 題 的 能 力 ， 為 今 后 的 工 作 打 下 一 個 良 好 的 基 礎 ， 并 且 為 后 續(xù) 課 程 的 學 習 打 好 基 礎 。 遼寧工程技術大學課程設計 V Abstract This time I design the lathes of the shift forks CA6140(831005), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, what’s more , striking the basis for the future work and the following course’s studying . 遼寧工程技術大學課程設計 VI 目 錄 一 、 零 件 的 工 藝 分 析 ............................................................1 二 .機 械 加 工 工 藝 設 計 ..........................................................2 1、 確 定 生 產 類 型 .................................2 2、 確 定 毛 坯 .....................................2 2.1、 確 定 毛 坯 種 類 ： ..........................2 2.2、 確 定 鍛 件 加 工 余 量 及 形 狀 ： ................2 三 、 工 藝 規(guī) 程 設 計 ...............................................................4 3.1 選 擇 定 位 基 準 ： ..............................4 3.2 制 定 工 藝 路 線 : ...............................4 3.3 表 面 加 工 方 法 的 確 定 ..........................5 3.4 加 工 階 段 的 劃 分 ..............................5 3.5 工 序 順 序 的 安 排 ..............................5 3.6 確 定 工 藝 路 線 ................................6 四 .機 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 公 差 的 確 定 ..........................7 4.1 鉆 鉸 Φ 8 絲 孔 的 工 序 尺 寸 ......................7 4.1.1.鉆 Φ 5 絲 孔 ， 以 φ 25 軸 線 為 基 準 。 ........7 4.2.2 鉆 孔 工 步 ...............................7 4.3 時 間 定 額 的 計 算 ： ............................7 4.4 其 它 時 間 計 算 ................................8 五 、 夾 具 設 計 ......................................................................9 5.1 夾 具 選 擇 ....................................9 5.1.1 問 題 的 提 出 .............................9 5.1.2 夾 具 設 計 ..............................10 5.2、 定 位 誤 差 分 析 ..............................10 5.3、 夾 具 設 計 及 操 作 的 簡 要 說 明 ..................11 六 .參 考 文 獻 ......................................................................12 遼寧工程技術大學課程設計 VII 十字軸機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計: 序言 機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設 計 是 我 們 學 完 了 大 學 的 全 部 基 礎 課 、 技 術 基 礎 課 以 及 大 部 分 專 業(yè) 課 之 后 進 行 的 .這 是 我 們 在 進 行 畢 業(yè) 設 計 之 前 對 所 學 各 課 程 的 一 次 深 入 的 綜 合 性 的 總 復 習 ,也 是 一 次 理 論 聯(lián) 系 實 際 的 訓 練 , 因 此 ,它 在 我 們 四 年 的 大 學 生 活 中 占 有 重 要 的 地 位 。 就 我 個 人 而 言 ， 我 希 望 能 通 過 這 次 課 程 設 計 ， 了 解 并 認 識 一 般 機 器 零 件 的 生 產 工 藝 過 程 ， 鞏 固 和 加 深 已 學 過 的 技 術 基 礎 課 和 專 業(yè) 課 的 知 識 ， 理 論 聯(lián) 系 實 際 ， 對 自 己 未 來 將 從 事 的 工 作 進 行 一 次 適 應 性 訓 練 ， 從 中 鍛 煉 自 己 分 析 問 題 、 解 決 問 題 的 能 力 ， 為 今 后 的 工 作 打 下 一 個 良 好 的 基 礎 ， 并 且 為 后 續(xù) 課 程 的 學 習 大 好 基 礎 。 由 于 能 力 所 限 ， 設 計 尚 有 許 多 不 足 之 處 ， 懇 請 各 位 老 師 給 予 指 導 。 一、零件的工藝分析 零 件 的 材 料 為 20GrMoTi， 需 要 模 鍛 ， 模 鍛 性 能 優(yōu) 良 ， 工 藝 較 復 雜 ， 但 尺 寸 精 確 ， 加 工 余 量 少 ， 為 此 以 下 是 十 字 軸 需 要 加 工 的 表 面 以 及 加 工 表 面 之 間 的 位 置 要 求 ： 1、 四 處 Φ 25 外 圓 及 四 個 Φ 8、 Φ 4 的 內 孔 、 2、 右 端 面 Φ 50×60°內 孔 及 M8 絲 孔 。 3、 Φ 25 外 圓 的 同 軸 度 為 0.007， 位 置 度 為 Φ 0.02， 兩 端 的 對 稱 度 均 為 0.05. 由 上 面 分 析 可 知 ， 可 以 先 上 四 爪 卡 盤 粗 車 ， 然 后 上 彎 板 采 用 專 用 夾 具 壓 緊 、 找 正 進 行 加 工 ， 并 且 保 證 形 位 公 差 精 度 要 求 。 并 且 此 零 件 沒 有 復 雜 的 加 工 曲 面 ， 所 以 根 據(jù) 上 述 技 術 要 求 采 用 常 規(guī) 的 加 工 工 藝 均 可 保 證 。 遼寧工程技術大學課程設計 VIII 二.機械加工工藝設計 1、確定生產類型 已 知 此 十 字 軸 零 件 的 生 產 綱 領 為 5000 件 /年 ， 零 件 的 質 量 是 083Kg/個 ， 查 《 機 械 制 造 工 藝 設 計 簡 明 手 冊 》 第 2 頁 表 1.1-2， 可 確 定 該 撥 叉 生 產 類 型 為 中 批 生 產 ， 所 以 初 步 確 定 工 藝 安 排 為 ： 加 工 過 程 劃 分 階 段 ； 工 序 適 當 集 中 ； 加 工 設 備 以 通 用 設 備 為 主 ， 大 量 采 用 專 用 工 裝 。 2、確定毛坯 2.1、確定毛坯種類： 零 件 結 構 又 比 較 簡 單 ， 生 產 類 型 為 中 批 生 產 ， 故 選 擇 鍛 模 鍛 造 毛 坯 。 查 《 機 械 制 造 工 藝 設 計 簡 明 手 冊 》 第 41 頁 表 2.2-5,選 用 鑄 鍛 件 尺 寸 公 差 等 級 為 CT-10。 2.2、確定鍛件加工余量及形狀： 查 《 機 械 制 造 工 藝 設 計 簡 明 手 冊 》 第 41 頁 表 2.2-5， 選 用 加 工 余 量 為 MA-H 級 ， 并 查 表 2.2-4 確 定 各 個 加 工 面 的 鍛 件 機 械 加 工 余 量 ， 如 下 表 所 示 ： 簡 圖 加工 面代 號 基 本 尺 寸 加工 余量 等級 加工 余量 說 明 a 25 H 2 雙側加工 b 25 H 雙側加工 c 25 H 5 雙側加工 d 25 H 5 雙側加工 遼寧工程技術大學課程設計 IX 三、工藝規(guī)程設計 3.1 選擇定位基準： 1 粗 基 準 的 選 擇 ： 作 為 粗 基 準 的 表 面 應 平 整 ， 沒 有 飛 邊 、 毛 刺 或 其 他 表 面 缺 欠 。 該 工 件 選 擇 φ 25 外 圓 面 和 左 端 面 作 為 粗 基 準 。 采 用 左 端 面 作 粗 基 準 加 工 右 端 面 ， 可 以 為 后 續(xù) 工 序 準 備 好 精 基 準 遼寧工程技術大學課程設計 X 2 精 基 準 的 選 擇 ： 考 慮 要 保 證 零 件 的 加 工 精 度 和 裝 夾 準 確 方 便 ， 依 據(jù) “基 準 重 合 ”原 則 和 “基 準 統(tǒng) 一 ”原 則 ， 以 粗 加 工 后 φ 25 的 軸 線 為 主 要 的 定 位 精 基 準 ， 采 用 小 彎 板 為 輔 助 的 定 位 精 基 準 。 3.2 制定工藝路線: 生 產 過 程 是 指 將 原 材 料 轉 變 為 成 品 的 全 過 程 。 它 包 括 原 材 料 的 準 備 、 運 輸 和 保 存 ， 生 產 的 準 備 ， 毛 坯 的 制 造 ， 毛 坯 經 過 加 工 、 熱 處 理 而 成 為 零 件 ， 零 件 、 部 件 經 裝 配 成 為 產 品 ， 機 械 的 質 量 檢 查 及 其 運 行 試 驗 、 調 試 ， 機 械 的 油 漆 與 包 裝 等 。 工 藝 過 程 是 指 在 生 產 過 程 中 ， 通 過 改 變 生 產 對 象 的 形 狀 、 相 互 位 置 和 性 質 等 ， 使 其 成 為 成 品 或 半 成 品 的 過 程 。 機 械 產 品 的 工 藝 過 程 又 可 分 為 鑄 造 、 鍛 造 、 沖 壓 、 焊 接 、 機 械 加 工 、 熱 處 理 、 裝 配 、 涂 裝 等 工 藝 過 程 。 其 中 與 原 材 料 變 為 成 品 直 接 有 關 的 過 程 ， 稱 為 直 接 生 產 過 程 ， 是 生 產 過 程 的 主 要 部 分 。 而 與 原 材 料 變 為 產 品 間 接 有 關 的 過 程 ， 如 生 產 準 備 、 運 輸 、 保 管 、 機 床 與 工 藝 裝 備 的 維 修 等 ， 稱 為 輔 助 生 由 于 零 件 加 工 表 面 的 多 樣 性 、 生 產 設 備 和 加 工 手 段 的 加 工 范 圍 的 局 限 性 、 零 件 精 度 要 求 及 產 量 的 不 同 ， 通 常 零 件 的 加 工 過 程 是 由 若 干 個 順 次 排 列 的 工 序 組 成 的 。 工 序 是 加 工 過 程 的 基 本 組 成 單 元 。 每 一 個 工 序 又 可 分 為 一 個 或 若 干 個 安 裝 、 工 位 、 工 步 或 走 刀 。 毛 坯 依 次 通 過 這 些 工 序 而 變 成 零 件 。 1. 工 序 工 序 是 一 個 或 一 組 工 人 ， 在 相 同 的 工 作 地 對 同 一 個 或 同 時 對 幾 個 工 件 連 續(xù) 完 成 的 那 一 部 分 工 藝 過 程 。 工 序 是 組 成 工 藝 過 程 的 基 本 單 元 ， 也 是 生 產 計 劃 、 成 本 核 算 的 基 本 單 元 。 一 個 零 件 的 加 工 過 程 需 要 包 括 哪 些 工 序 ， 由 被 加 工 零 件 的 復 雜 程 度 、 加 工 精 度 要 求 及 其 產 量 等 因 素 決 定 3.3 表面加工方法的確定 根 據(jù) 零 件 的 幾 何 形 狀 、 尺 寸 精 度 及 位 置 精 度 等 技 術 要 求 ， 以 及 加 工 方 法 所 能 達 到 的 經 濟 精 度 ， 在 生 產 綱 領 已 確 定 的 情 況 下 ,可 以 考 慮 采 用 萬 能 性 機 床 配 以 專 用 工 卡 具 ,并 盡 量 使 工 序 集 中 來 提 高 生 產 率 。 除 此 之 外 ， 還 應 當 考 慮 經 濟 效 果 ， 以 便 使 生 產 成 本 盡 量 下 降 。 查 《 機 械 制 造 課 程 遼寧工程技術大學課程設計 XI 設 計 指 導 書 》 10 頁 表 1-6、 1-7、 1-8， 選 擇 零 件 的 加 工 方 法 及 工 藝 路 線 方 案 如 下 ： 十字軸零件加工方案 加工項目 尺寸公差等級 粗糙度 加工方案 備注 Φ25 外圓 IT8 6.3 粗車-半精車 表 1-6 左右端面 IT10 12.5 粗 車 表 1-6 Φ25 外圓 IT8 6.3 粗車-半精車 表 1-8 上下端面 IT10 12.5 粗 車 表 1-7 Φ 23、孔 IT9 3.2 鉆---鉸 表 1-7、 內螺紋 M8 IT6 3.2 攻螺紋 表 1-10 Φ 4 孔 IT12 12.5 鉆 表 1-7 Φ8 孔 IT12 12.5 鉆 表 1-7 3.4 加工階段的劃分 在 粗 加 工 階 段 。 首 先 將 精 基 準 準 備 好 ， 使 后 續(xù) 工 序 都 可 以 采 用 精 基 準 定 位 加 工 ， 保 證 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 ； 首 先 φ 25 圓 面 作 為 粗 基 準 粗 車 右 端 面 及 φ 25， 然 后 以 此 圓 軸 線 及 端 面 為 精 基 準 加 工 其 他 面 和 孔 。 在 采 用 小 彎 板 加 工 另 一 部 分 ， 以 保 證 其 形 位 公 差 之 要 求 。 選 用 工 序 集 中 原 則 安 排 十 字 軸 的 加 工 工 序 。 該 零 件 的 生 產 類 型 為 大 批 生 產 ， 可 以 采 用 萬 能 型 機 床 配 以 專 用 工 、 夾 具 ， 以 提 高 生 產 率 ； 而 且 運 用 工 序 集 中 原 則 使 工 件 的 裝 夾 次 數(shù) 少 ， 不 但 可 以 縮 短 輔 助 時 間 ， 而 且 由 于 與 一 次 裝 夾 中 加 工 了 許 多 表 面 ， 有 利 于 保 證 各 種 加 工 表 面 之 間 的 相 對 位 置 精 度 要 求 。 3.5 工序順序的安排 機 械 加 工 工 序 （ 1） 遵 循 “先 基 準 后 其 他 ”原 則 ， 首 先 加 工 基 準 ——φ 25 外 圓 軸 線 及 端 面 。 （ 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 （ 4） 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 則 ， 先 加 工 外 圓 面 、 端 面 ， 再 加 工 孔 ， 確 定 工 藝 路 遼寧工程技術大學課程設計 XII 3.6 確定工藝路線 工序號 工序名稱 機床裝備 刀具 量具 1 粗-半精車 φ25 兩處 車床 車刀 游標卡尺 2 粗車左右端面 車床 車刀 游標卡尺 3 粗-半精車 φ25 兩處 車床 車刀 游標卡尺 4 粗車上下端面 車床 車刀 游標卡尺 5 鉆鉸 φ8 絲孔φ23×60°內孔， 車床 鉆頭鉸刀 塞規(guī).卡尺 6 攻螺紋 M8 車床 絲錐 塞規(guī).卡尺 7 鉆 φ4、φ8 孔 鉆床 鉆頭錐度鉸刀 游標卡尺 8 中檢 游標卡尺 10 熱處理 淬火機等 12 終檢 塞規(guī)、百分表、 卡尺等 加 工 設 備 和 工 藝 設 備 1 機 床 的 選 擇 ： 采 用 CA6140 普 通 車 床 、 鉆 床 。 磨 床 2 選 擇 夾 具 ： 該 零 件 的 生 產 綱 領 為 大 批 生 產 ， 所 以 采 用 專 用 夾 具 。 3 選 擇 量 具 ： 采 用 塞 規(guī) .雙 用 游 標 卡 尺 。 遼寧工程技術大學課程設計 XIII 四.機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 4.1 鉆鉸 φ8 絲孔 的工序尺寸 由 表 2-28 課 查 得 ， 精 鉸 余 量 Z=0.2mm， 加 工 等 級 為 IT8， 公 差 為 0.015 鉆 孔 余 量 為 Z 鉆 =4.8mm， 加 工 等 級 為 IT12， 公 差 為 0.15。 鉆鉸 φ8 孔加工工序的加工余量 項目 內容 精度等級 工序尺寸 粗糙度 工序余量 公差 鉆 IT12 Φ7.8 12.5 4.8 0.15 Φ8 絲孔 鉸 IT8 Φ8 3.2 0.2 0.015 主軸轉速的確定 4.1.1.鉆 Φ5 絲孔，以 φ25 軸線為基準。 刀 具 ： 鉆 頭 直 徑 為 7.8mm 的 高 速 鋼 鉆 頭 ， 絲 錐 直 徑 為 8mm 。 機 床 ： CA6140 4.2.2 鉆孔工步 ⑴ 背 刀 吃 量 а p 的 選 擇 粗 加 工 時 根 據(jù) 加 工 余 量 和 工 藝 系 統(tǒng) 剛 度 確 定 а p=7.8mm。 ⑵ 進 給 量 的 確 定 由 表 5-22， 選 取 該 工 步 得 進 量 f=0.1mm/r。 ⑶ 切 削 速 度 的 計 算 由 表 5-31， 按 工 件 材 料 為 鑄 鐵 的 條 件 選 取 ， 切 削 速 度 v=20m/min 選 取 。 由 公 式 n=1000v/ d 可 求 得 該 工 序 鉆 頭 鉆 速? n=1326r/min,參 照 表 4-9 所 列 CA6140 得 主 軸 轉 速 ， 取 轉 速 n=1360r/min。 再 將 此 轉 速 代 入 公 式 v=n d/1000=20.5m/min。 4.3 時間定額的計算： 工 序 6： 鉆 Φ 8 絲 孔 鉆 孔 工 步 根 據(jù) 表 5-51， 鉆 孔 的 基 本 時 間 可 由 公 式 求12t=/()/Lfnlfn?? 得 。 , ;f=0.1mm/r;n=1360r/min。0;cot/2(1).4rlmlDk????2l 則 該 工 步 的 基 本 時 間 t=(22+2.4+2)/0.1mm/r x 1360r/min=10.8s 攻 絲 孔 工 步 遼寧工程技術大學課程設計 XIV 根 據(jù) 表 5-41， 鉸 孔 基 本 時 間 可 由 公 式 t=L*i/fn=(LP+l1)*i/fn, LP=(D-d)/2*tankr, kr=15°， l1=1mm， f=1mm/r， n=195r/min 則 該 工 步 的 基 本 時 間 t=20s。 輔 助 時 間 的 計 算 tf 輔 助 時 間 tf 基 本 時 間 t 之 間 的 關 系 為 tf=（ 0.15-0.2） t 鉆 孔 輔 助 時 間 tf=0.2×10.8=2.2s 鉸 孔 輔 助 時 間 tf=0.2×20=4s 4.4 其它時間計算 除 了 作 業(yè) 時 間 以 外 ， 每 道 工 序 的 單 件 時 間 還 包 括 布 置 工 作 時 間 、 休 息 與 生 理 需 要 時 間 和 準 備 與 終 結 時 間 。 由 于 該 設 計 的 生 產 類 型 為 大 批 量 生 產 ， 分 攤 到 每 個 工 件 上 的 準 備 與 終 結 時 間 甚 微 ， 可 忽 略 不 計 。 布 置 工 作 地 時 間 tb 是 作 業(yè) 時 間 的 2%-7%， 休 息 與 生 理 時 間 tx 是 作 業(yè) 時 間 的 2%-4%， 本 設 計 均 取 3%， 則 工 序 的 其 他 時 間 （ tb +tx） 可 按 關 系 式 （ 3%+3%） ×（ tf+t） 計 算 。 工 序 6 的 其 他 時 間 ： tb +tx=6%×（ 10.8s+20s+4s） =2s 單 件 計 算 時 間 td=2s+10.8s+20s+4s=36.8s 。 遼寧工程技術大學課程設計 XV 五、夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 并設計工序—— M8 孔的夾具。本夾具將用于 Z525 立式鉆床，刀具為高速鋼麻 花鉆。 問題的提出 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備， 它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和 儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家 所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產率， 從而降低生產成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可 少重要手段。 本夾具主要用來鉆 M8 孔，沒有技術要求，在本工序加工時還應考慮如何 提高勞動生產率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問 題。 定位、夾緊方案的選擇 1、定位基準選擇 由零件圖可知，M8 孔 ，沒有技術要求，為使定位誤差為零，應該選擇軸 線為定位基準保證該角度。選擇固定 V 型塊和支撐釘作為定位元件。 2、夾緊方案的選擇 由于零件的部位為軸類形狀，為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動壓板的 夾緊裝置工件快換裝置，位于零件的兩邊，使得夾緊力均衡，夾緊更加牢固。 切削力及夾緊力的計算 刀具：麻花鉆頭 6。 則軸向力：見《工藝師手冊》表 28.4 F=C d f kF0zFy 式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FF 1.32()()7190FnHBk?? F= 1.0.842357N? 轉矩： T=C d f kT0ZTy 遼寧工程技術大學課程設計 XVI 式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT T= 2.0.8.613517.34()NM???? 功率： 07.4.9=0.2638VmTPKWd? 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)： 1234? 式中 K —基本安全系數(shù)，1.5;1 K —加工性質系數(shù)，1.1;2 K —刀具鈍化系數(shù), 1.1;3 K —斷續(xù)切削系數(shù), 1.14 則 F =KF=/1.5.12349()N?? 鉆削時： T=17.34 N M? 切向方向所受力: 137.42650TFL???? 取 .f F =4416f )(.41.N F > Ff1 所以,時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不 利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再 乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW?? 安全系數(shù) K 可按下式計算有：： 6543210? 遼寧工程技術大學課程設計 XVII 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表 可得： 60~K 12? 1.2.10.31.056C???? 52.23P ...fK 所以有： 19308()CWFN?? 76.KP? 5()f 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原 則； 參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 F 夾與 切削力Ｆ之間的關系 F 夾＝ KF 軸向力：F 夾＝ KF （N） 扭距： Nm93.103.24.05.14.310 8.90 ????? ??MYFXKfdC 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內，安全系數(shù) 2K 由資料《機床夾具設計手冊》查表 可得：7? 切削力公式： Pf KfDF 75.02.14? 式中 mr/3.? 查表 得：8? 95.0)1(6.?HBKp 即： )(NFf 實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 得：12? WfK?? 安全系數(shù) K 可按下式計算，由上式有： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設計手6~ 冊》表 可得： ? 25.01.32.10.21????K 遼寧工程技術大學課程設計 XVIII 所以 ： )(5.462.69180NFKWf ???? 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便， 決定選用螺旋夾緊機構。 誤差分析與計算 該夾具以 V 型塊和支撐釘定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中 誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj???? 與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻[5]可得： ⑴銷的定位誤差 ：11minDWd????? 1 21min2min.DdDdJarctgL?????? 其中： ，10.52D?20D ，dm?.3d?? ， 1in?2in4m 0.63DW??? .2J ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj?? 其中接觸變形位移值： 1 ()(9.62nHBZyRaZkNcl??? 查[5]表 1～2 ～15 有： 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos0.8jym?? 遼寧工程技術大學課程設計 XIX ⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m05. ⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和： 0.853jwm??? 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如 下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖 3-1 可換鉆套 表 3-1 鉆套尺寸 d D D1 H t 基本 極限偏差 F7 基本 極限偏差 D6 ＞0～1 3 +0.010+0.004 6 ＞1～1.8 4 7 ＞1.8～2 .6 5 8 6 9 -- ＞2.6～3 +0.016 +0.006 ＞3～3.3 6 +0.016 +0.008 9 ＞3.3～4 7 10 ＞4～5 8 11 8 12 16 ＞5～6 +0.022 +0.010 10 +0.019 +0.010 13 10 16 20 0.008 遼寧工程技術大學課程設計 XX ＞6～8 12 15 ＞8～10 +0.028 +0.013 15 18 ＞10～12 18 +0.023 +0.012 22 12 20 25 ＞12～15 22 26 ＞15～18 +0.034 +0.016 26 30 16 28 36 ＞18～22 30 +0.028 +0.015 34 ＞22～26 35 39 20 36 HT2 00 ＞26～30 +0.041 +0.020 42 46 ＞30～35 48 +0.033 +0.017 52 25 HT200 56 ＞35～42 55 59 ＞42～48 62 66 0.012 ＞48～50 +0.050 +0.025 70 +0.039 +0.020 74 30 56 67 0.040 鉆模板選用鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 確定夾具體結構和總體結構 見 cad 圖 對夾具體的設計的基本要求 （1）應該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定 的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效處 理，退火等處理方式。 （2）應具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾 具應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。 （3）結構的方法和使用應該不錯 夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的 要求高，所以應特別注意結構的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再 滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡 單。 （4）應便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積 累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度， 甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊 表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產生更多的，一般應在夾具體 上面。 （5）安裝應牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現(xiàn)的。當夾安裝在 重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保 穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結構，然后繪 制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產生沖擊和振動，夾具的形 遼寧工程技術大學課程設計 XXI 狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在 加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與 夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經濟 的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切 屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠， 所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。 夾具設計及操作的簡要說明 為提高生產率，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋 機構） 。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的 應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定 位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調 整換取。 六.參考文獻 1、 趙 家 奇 ,機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設 計 指 導 書 (2 版 ),機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,2006 年 . 2、 曾 志 新 ,呂 明 主 編 ,機 械 制 造 技 術 基 礎 ,:武 漢 理 工 大 學 出 版 社 , 2001 年 . 3、 李 益 明 主 編 ,機 械 制 造 工 藝 設 計 簡 明 手 冊 ,機 械 工 業(yè) 出 版 社 , 1993 年 . 4、 肖 詩 綱 主 編 ,切 削 用 量 手 冊 ,機 械 工 業(yè) 出 版 社 ,1993 年 . 5、 金 屬 切 削 機 床 夾 具 設 計 手 冊 .上 海 柴 油 機 廠 工 藝 設 備 研 究 所 編 ,機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 1987 年 . 遼寧工程技術大學課程設計 XXII