軸承端蓋機(jī)械加工工藝及銑底面夾具設(shè)計(jì)

軸承端蓋機(jī)械加工工藝及銑底面夾具設(shè)計(jì),軸承,機(jī)械,加工,工藝,底面,夾具,設(shè)計(jì) 軸承端蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書 摘 要 在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 關(guān)鍵詞：工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夾具 30 Abstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Key words: The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 引言 1 1.1 課題的提出 1 1.2課題的主要內(nèi)容 1 1.3課題的構(gòu)思 1 第2章 零件的工藝設(shè)計(jì) 2 2.1零件的功用及工藝分析 2 2.2軸承端蓋加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 3 2.3軸承端蓋加工定位基準(zhǔn)的選擇 4 2.4軸承端蓋主要工序安排 4 2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 12 第3章 底面銑面夾具設(shè)計(jì) 26 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 28 3.2定位元件的設(shè)計(jì) 28 3.3切削力及夾緊力的計(jì)算 29 3.4定位誤差分析 30 3.5對(duì)刀塊的設(shè)計(jì) 31 3.6夾緊裝置的設(shè)計(jì) 31 3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 31 結(jié) 論 38 參考文獻(xiàn) 39 致 謝 40 第一章 引言 1.1 課題的提出 端蓋零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，使這些零件保持正確的相對(duì)位置，彼此能協(xié)調(diào)地工作。因此，端蓋零件的制造精度將直接影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響機(jī)器的使用性能和壽命。因而端蓋一般具有較高的技術(shù)要求。隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)軸承端蓋的工藝要求越來越高，因此，制定合理的加工工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)合理的專用夾具是保證軸承端蓋的加工質(zhì)量的有效措施。 1.2課題的主要內(nèi)容 1. 根據(jù)給定的“軸承端蓋”零件圖，進(jìn)行工藝分析，完成毛坯圖； 2. 進(jìn)行給定零件的機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)及工序設(shè)計(jì)，零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，完成機(jī)械加工工藝過程卡； 3. 進(jìn)行工裝設(shè)計(jì)，根據(jù)工藝過程，完成專用夾具設(shè)計(jì)，夾緊裝置的設(shè)計(jì)采用自動(dòng)夾緊方式，要求結(jié)構(gòu)合理，工藝性、經(jīng)濟(jì)性好； 4. 對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具，進(jìn)行CAD繪制裝配圖； 5. 編寫設(shè)計(jì)說明書。 1.3課題的構(gòu)思 零件的加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（軸承端蓋）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)，練習(xí)了運(yùn)用CAD制圖軟件，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 第2章 零件的工藝設(shè)計(jì) 2.1零件的功用及工藝分析 2.1.1零件的作用 軸承端蓋是通過大小軸承的嚙合來實(shí)現(xiàn)變速效果的一種變速裝置，在工業(yè)機(jī)械的變速方面有很多的應(yīng)用。軸承端蓋中的低速軸上安裝有大軸承，高速軸上安裝有小軸承，通過軸承間的嚙合和傳動(dòng)作用，就可以完成加速或軸承的過程。 2.2.2零件的工藝分析 由軸承端蓋零件圖得知，其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減震性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。端蓋類零件是機(jī)器和其他部件的基礎(chǔ)零件，它把有關(guān)的軸、軸承、套、和軸承等零件按一定的相對(duì)關(guān)聯(lián)為一體，使它們保持正確的相對(duì)位置，能按一定的傳動(dòng)關(guān)系彼此協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。 軸承端蓋的工藝分析： 該零件上的主要加工面為軸承端蓋上平面和下平面、兩側(cè)中間孔φ60.5、φ80、φ120、φ112的孔，底平面的9-φ15工藝孔和C面上的φ32孔，底平面上寬11的腰槽，側(cè)面上M6孔。 端蓋的上平面與下平面的平行度0.06mm直接影響軸承端蓋的相對(duì)安裝精度。 端蓋面上兩中心孔的距離的尺寸精度135±0.1。 端蓋的兩側(cè)的表面粗糙度為IT8，對(duì)后續(xù)φ120孔和φ112孔的加工精度有直接的影響。 端蓋上下平面的表面粗糙度的為IT8，對(duì)與軸承端蓋的密封效果有著直接的影響。平行度為0.06，直接影響與端蓋的接觸精度。 φ120孔的公差等級(jí)為H7級(jí)公差，φ60和φ86孔的公差等級(jí)為H7級(jí)公差，兩孔中心平行度0.06，對(duì)后續(xù)軸承端蓋軸的安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)有重要的影響。 支承孔的加工精度和表面粗糙度要求一般都較高。因?yàn)橐b軸承，所以應(yīng)具有較高的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度，否則將會(huì)影響軸承外圈與孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度降低。為使軸、軸承能順利裝配，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同一軸的各孔間都有一定的同軸度要求。有軸承嚙合關(guān)系的相鄰孔應(yīng)具有一定的孔距尺寸精度和平行度，否則軸承嚙合精度降低，產(chǎn)生振動(dòng)、噪音，使用壽命下降。 2.2軸承端蓋加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知，該端蓋零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于軸承端蓋來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 由于軸承端蓋的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 2.2.1孔與面的加工順序 端蓋類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工端蓋上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。軸承端蓋的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保 證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。 2.2.2孔系的加工方法 軸承端蓋孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。 根據(jù)軸承端蓋零件圖所示的軸承端蓋的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。運(yùn)用專用夾具保證孔的精度要求。 2.3軸承端蓋加工定位基準(zhǔn)的選擇 2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： A、保證各重要支承孔的加工余量均勻； B、保證裝入端蓋的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇軸承箱的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以軸承箱端蓋的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。 2.3.2精基準(zhǔn)的選擇 從保證端蓋孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證軸承箱端蓋在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從軸承箱端蓋零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)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(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是軸承箱端蓋的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c軸承箱端蓋的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。 2.4軸承端蓋主要工序安排 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)軸承箱機(jī)體與機(jī)蓋的工藝規(guī)程和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)其設(shè)計(jì)方案的確定最重要的就是對(duì)其機(jī)械加工工藝路線的確定，其次就是夾具的設(shè)計(jì)。制訂工藝路線的出發(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。夾具方面可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。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。 根據(jù)以上分析選定以下加工工藝路線方案: 軸承端蓋的加工工藝方案 工序1：毛坯制造。 工序2：對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，確定并在毛坯上畫出各孔的位置。 工序3: 粗銑上平面。 工序4：粗銑和精銑下平面。 工序5：鉆底面9-φ15工藝孔。 工序6：粗鏜、精鏜兩側(cè)φ60.5H8、φ80H8、φ120H8孔保證達(dá)到公差要求。 工序7：粗鏜和精鏜φ112孔，保證與φ60.5孔中心高135±0.1。 工序8：粗鏜和精鏜φ32孔 工序9：銑底面寬11的腰槽 工序10：鉆剩余其他面的2-M6孔。 工序11：去各部分銳邊毛刺。 工序12：終檢。 2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 考慮到軸承在運(yùn)動(dòng)時(shí)的偏心載荷產(chǎn)生的振動(dòng)，為保證零件工作可靠，零件采用吸振性，穩(wěn)定性較好，切削加工性能好，適用于承受較大應(yīng)力，有一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質(zhì)的，價(jià)格也比較低廉的鑄鐵HT200。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。 （1）底平面的加工余量。 根據(jù)工序要求，頂面和底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為2.7~3.5mm，現(xiàn)取3mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。 精銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。 鑄造毛坯的基本尺寸為76+3+3+1=83mm。 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：76+3+3+1=83mm 毛坯最小尺寸為：79-0.8=78.2mm 毛坯最大尺寸為：79+0.8=79.8mm 粗銑后最大尺寸為：76+1+1=78mm 粗銑后最小尺寸為：77-0.28=76.72mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即76mm。 （2）2-M6的螺孔 毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： φ5孔 攻絲： M6 （3）兩側(cè)φ60.5、φ80、φ112、φ120的加工余量 由工序要求，φ60.5、φ80、φ112、φ120孔端面需進(jìn)行粗、精鏜加工。各工序余量如下： 粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為2.0~2.7mm，現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗鏜平面時(shí)厚度偏差取-0.22mm。 精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.4mm和1.2mm。 則φ86孔至和φ120孔至φ112中心距離毛坯名義尺寸分別為： 135+1+2=138mm （4）上下平面上φ60.5、φ86、φ112、φ120、φ32 根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個(gè)工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為2.0mm; 半精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為1.0mm； 精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為0.3mm。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ32-2-1-0.3=φ28.7 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ60.5-2-1-0.3=φ57.2； 毛坯最大尺寸為φ59+0.55=φ59.55； 毛坯最小尺寸為φ59-0.55=φ58.45； 粗鏜工序尺寸為φ58.5； 半精鏜工序尺寸為φ59； 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即φ60.5H8。 （6）φ86孔的公差H8 根據(jù)工序要求，側(cè)面孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個(gè)工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為2.0mm； 半精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為1.3mm； 精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為0.3mm。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ86-2-1.3-0.3=φ82.4mm； 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ86-2-1.3-0.3=φ82.4mm； 毛坯最大尺寸為φ82.4mm+0.55=φ82.95mm； 毛坯最小尺寸為φ82.4mm-0.55=φ81.95mm； 粗鏜工序尺寸為φ83.6mm； 半精鏜工序尺寸為φ84mm； 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即φ86H8。 其余φ120孔和112孔和上孔加工相同，這里不再累述。 2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 2.6.1 粗銑上平面和下平面 （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表3.1—27可知： 粗銑：3—8 這里取3 （2）、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知： 0.1—0.3 這里取0.2 1 （3）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知： V = 0.4—0.6 m/s 這時(shí)取0.5m/s = 30m/min 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表11—51 取 由于是粗銑，故整個(gè)銑刀盤不必銑過整個(gè)工件 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 2.6.2 半精銑銑上平面和下平面 （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表3.1—27有 半精銑— 這里取 （2）、銑削每齒給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28有 （3）、銑削深度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—29有 （4）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30有 所以： （5） 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， （6）計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 2.6.3 粗鏜φ60.5孔和φ86孔 （1）粗鏜孔 切削深度=2mm，毛坯孔徑φ57.2mm 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 式（1.7） 被切削層長度： 刀具切入長度： 式（1.6） 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有： （2）粗鏜φ86H8孔 切削深度：，毛坯孔徑φ82.4mm 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量。 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： 取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有： 2.6.5半精鏜φ60.5孔和φ86孔 （1）半精鏜φ60.5 切削深度：，粗鏜后孔徑d0=φ58.5mm 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，?。? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有 ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有： （2）．半精鏜φ86孔 切削深度：2mm，半精鏜后孔徑d0=φ84mm 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，?。? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有： 2.6.6精鏜φ60.5孔和φ86孔 （1）精鏜φ60.5mm孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.2）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有： （2）精鏜φ60.5mm 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有： 2.6.7鉆底平面的9-φ15孔 機(jī)床：Z3050組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 （1）鉆定位孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）擴(kuò)定位孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]》表2.4-52，擴(kuò)盲孔取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-53，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （3）鉸定位孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-58，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-60，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 定位孔加工機(jī)動(dòng)時(shí)間： 因?yàn)槎ㄎ豢准庸r(shí)間鉆頂面螺孔加工時(shí)間 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 2.6.8粗、精鏜兩面φ112、φ120 機(jī)床：T6113鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X （1） 粗、精鏜φ112孔 粗鏜φ112孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 精鏜φ112孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）粗、精鏜φ120孔 粗鏜φ120H8孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 精鏜φ120H8孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 切削深度：機(jī)動(dòng)時(shí)： 2.6.9 鉆M6螺孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)文獻(xiàn)[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻(xiàn)[7]表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 第3章 底面銑面夾具設(shè)計(jì) 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑兩側(cè)表面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。上平面和下平面兩個(gè)平面銑好后的平面都可以作為定位基準(zhǔn)，因此定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用下平面為定位基準(zhǔn)，其中利用下平面上的φ15孔為定位孔。用夾緊裝置壓緊內(nèi)孔凸臺(tái)面，同時(shí)兩個(gè)定位孔主要定位基面以限制工件的六個(gè)自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔Φ15進(jìn)行鉆削加工；然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔加工；最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔Φ15進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用自動(dòng)夾緊方式夾緊。 3.2定位元件的設(shè)計(jì) 下平面為定位基準(zhǔn)，鏜孔夾具體下平面為支撐，夾具體為一長方體板件，下平面兩定位銷孔為Φ15，則兩定位銷采用一圓柱銷和一菱形銷定位。 圓柱銷為標(biāo)準(zhǔn)件，如下圖 本次設(shè)計(jì)中圓柱銷為15×120 3.3切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具材料：面銑刀400mm 由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 式（2.1） 查參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 對(duì)于灰鑄鐵： 式（2.2） 取 ， 即 所以 由參考文獻(xiàn)[17]《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：（鏜削） 式（2.3） 背向力： 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(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（2.4） 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式（2.5） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得： 所以 式（2.6） 式（2.7） 式（2.8） 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)壓板夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式（2.9） 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得： 其中： 夾緊力： 易得： 經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 3.4定位誤差分析 該夾具以兩個(gè)平面定位，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。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)定的工序公差。 兩上下平面高度線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由參考文獻(xiàn)[15]《互換性與技術(shù)測量》表可知： ?。ㄖ械燃?jí)）即 ：尺寸偏差為76mm 由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： 1 、定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則： 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 式（2.16） ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5對(duì)刀塊的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)銑面夾具時(shí)，由于銑的平面都比較寬和大，為了確定銑的基準(zhǔn)面，因此一般銑面夾具時(shí)都需要設(shè)計(jì)對(duì)刀塊，對(duì)刀塊一般選取機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)中的標(biāo)準(zhǔn)件，本次對(duì)刀塊選取設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)件為直角形對(duì)刀塊。 圖3-1 直角對(duì)刀塊 3.6夾緊裝置設(shè)計(jì) 本次夾緊裝置采用自動(dòng)夾緊裝置根據(jù)自動(dòng)化夾緊裝置圖冊(cè)，選用氣動(dòng)夾緊裝置基本形式如下圖： 當(dāng)氣缸上的兩個(gè)孔一個(gè)為進(jìn)氣孔一個(gè)為排氣孔，通過兩個(gè)直通式管接頭，管接頭接氣管，當(dāng)通入空氣從進(jìn)氣孔進(jìn)氣，氣缸運(yùn)作使得活塞桿上升，與活塞桿連接的壓板上移，使得壓緊的工件松開；當(dāng)空氣從氣缸中排出經(jīng)過排氣孔，氣缸運(yùn)作使得活塞桿下移，這樣壓板就下移起到壓緊工件的作用，壓板彈簧的作用使得壓緊過程有個(gè)緩沖作用，在壓緊過程中不會(huì)壓痕工件以免損壞工件。本次設(shè)計(jì)中夾緊裝置直接裝置在夾具體上，壓板拉桿直接和底部夾具體相連接，氣缸連接和一氣缸連接板相連接。氣缸連接板再和底部夾具體相連接。如下圖所示： 圖3-2 夾緊裝置圖 3.7夾具設(shè)計(jì)操作及簡要說明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了氣動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了氣動(dòng)夾緊基本方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)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(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，壓板頂桿和氣缸連接板采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 結(jié) 論 通過近段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了氣動(dòng)壓緊裝置設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我本著實(shí)事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì)，也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)的時(shí)候，不停的計(jì)算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路，順利的完成了這軸承端蓋的工藝分析與加工設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到的知識(shí)，使我終生受益。 由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教。 致 謝 在本次畢業(yè)中，首先設(shè)計(jì)感謝xxx老師和xxx老師的指導(dǎo)，我才能順利地完成設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)過程中，我曾經(jīng)遇到很多不明白的地方，老師們會(huì)指導(dǎo)我去查找相關(guān)的資料書籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣，讓我能夠選擇更好的設(shè)計(jì)方法。在運(yùn)用各種軟件查資料或繪圖設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)遇到不清楚操作的地方，老師和同學(xué)都能夠及時(shí)的給予指導(dǎo)，保證設(shè)計(jì)的進(jìn)度正常進(jìn)行。 總之，本次設(shè)計(jì)是在老師和同學(xué)的幫助下完成的，在學(xué)院學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，我向各位老師和同學(xué)表示誠摯的謝意 雖然第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)做得不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲，讓我更加了解機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和應(yīng)注意的事項(xiàng)，使我終身受益。 參考文獻(xiàn) 1 王紹?。畽C(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995：35~50 2 龔定安，蔡建國．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理．陜西科技大學(xué)出版社，1981：84~90 3 黃克孚，王光逵．機(jī)械制造工程學(xué)．機(jī)械工業(yè)出版社，1992：25~36 4 邱宣懷．機(jī)械設(shè)計(jì)．高等教育出版社，2002：33~65 5 李哲． 夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，1993：40~55 6 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè). 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979：103~121 7 陳露． AutoCAD2006基礎(chǔ)及應(yīng)用教程．電子工業(yè)出版社，2006：56~74 8 王啟平．機(jī)械制造工藝學(xué)．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998：15~35 9 劉品．機(jī)械加工工藝編制手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，1993：45~63 10 浦林祥．機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，1997：46~63 11 趙家齊．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．機(jī)械工業(yè)出版社，1994：47~62 12 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所．金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè). 機(jī)械工藝出版社，1982：65~78 13 石光源．機(jī)械制圖. 高等教育出版社，1997：56~86 14 張耀辰．機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)．航空工業(yè)出版社，1999：120~146 15 李益民．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，1993：36~58 16 Y. imura. Microstructure changes of a poloypropylene/montmorillonite nanocomposite in a single screw. Mechnical Science and Technology , 1994, (4)：36~68 17 Naki, D. Wagen. Rubber crumb toughened polystyrene prepared by Reinforcing reaction molding. American Syvthellc Rubber Industry， 2003, 5(4):78~91 18 Liao Jianmin.Fixturing analysis for stability consideration in an automated fixture design system[J]．Journal of Manufacturing Science and Engineering,2002,124(2):98~104 19 Subramanian V,Kumar Senthil A.Seow K C .A multi agent approach to fixture design[J]．Journal of Intelligent Manufacturing,2001,12(1):31~42