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河北農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 題目：前剎車調(diào)整臂外殼的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及 專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 部： 工程技術(shù)學(xué)部 專業(yè)班級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師 0 目 錄 一、緒論 1 （一）設(shè)計(jì)的課題 1 （二）課題的意義和目的 1 （三）課題研究范圍 .1 （四）國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 .1 （五）設(shè)計(jì)課題的指導(dǎo)思想 .2 （六）本課題應(yīng)解決的主要問(wèn)題 .3 二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 （一）零件的作用 .3 （二）零件的工藝分析 .3 （三）前剎車調(diào)整臂外殼的選材 3 （四）基面的選擇 .4 （五）制訂工藝路線 .5 三、機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 四、確定切削用量及基本工時(shí) 12 第五章 夾具設(shè)計(jì) 22 5.1 研究原始質(zhì)料 .22 5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .22 5.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 22 5.4 誤差分析與計(jì)算 24 5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 25 六、總結(jié) 26 七、參考文獻(xiàn) 27 0 一、緒論 （一）設(shè)計(jì)的課題 前剎車調(diào)整臂外殼的工藝過(guò)程及工裝設(shè)計(jì) （二）課題的意義和目的 隨著各行各業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)中的地位越來(lái)越重要，其設(shè)備要求不斷提高 和改進(jìn)。通過(guò)合理的科學(xué)設(shè)計(jì)和改造解決機(jī)械制造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密、批量大、多變零件的 加工問(wèn)題，以便能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度地提高生產(chǎn)效率。它被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。 （三）課題研究范圍 課題的研究范圍包括：技術(shù)要求，工藝分析。給課題設(shè)計(jì)專門的夾具，提高課題的生產(chǎn) 效率，盡可能的減少零件的成本，提高經(jīng)濟(jì)效率。 （四）國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用微電子，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，自動(dòng)檢測(cè)等先進(jìn)技術(shù)的新型機(jī)床。它適 宜加工小批量，高精度，形狀復(fù)雜，生產(chǎn)周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效率 等特點(diǎn)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)力取得了巨大的發(fā)展，要求制造技術(shù)向自動(dòng)化 及精密化前進(jìn)，普通機(jī)床已越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高生產(chǎn)率的要求。數(shù)控機(jī)床成 為機(jī)械工業(yè)重要的基礎(chǔ)裝備，其水平和擁有量已經(jīng)成為衡量國(guó)家制造能力和綜合國(guó)力強(qiáng)盛的 重要標(biāo)志之一，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展態(tài)勢(shì)相當(dāng)不錯(cuò)。目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床的數(shù)量和品種，尚不能完 全滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。我國(guó)目前機(jī)床總量380余萬(wàn)臺(tái)，而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有11.34萬(wàn)臺(tái)， 即我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率不到3%。近10年來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為0.6~0.8萬(wàn)臺(tái)，年產(chǎn)值約 為18億元。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6%。我過(guò)機(jī)床年齡10年以上的占60%以上，10年以下的 機(jī)床中，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20%，F(xiàn)MC/FMS等自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國(guó)和日本自動(dòng) 和半自動(dòng)機(jī)床占60%以上） 。自2000年以來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量以平均37%的速度增長(zhǎng)， 2003年國(guó)產(chǎn)數(shù)控金屬切屑機(jī)床年產(chǎn)量達(dá)到36000多臺(tái)。但是，由于進(jìn)口機(jī)床的大量涌入，國(guó) 產(chǎn)金屬切屑數(shù)控機(jī)床在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率卻明顯下降。2003年，我國(guó)國(guó)內(nèi)機(jī)床總消費(fèi)為67.3 億美元，其中進(jìn)口機(jī)床41.3億美元，已經(jīng)連續(xù)3年成為世界最大的機(jī)床進(jìn)口國(guó)。要是我們能 改進(jìn)自己的機(jī)床的技術(shù)含量，發(fā)展數(shù)控機(jī)床改造，可見節(jié)省不小的一筆消費(fèi)，所以我國(guó)的數(shù) 1 控機(jī)床的市場(chǎng)前景很樂(lè)觀。面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇。 首先，世界制造業(yè)開始向中國(guó)轉(zhuǎn)移，中國(guó)已經(jīng)成為吸引外資最多的國(guó)家。據(jù)有關(guān)報(bào)道， 截至2004年10月底，全國(guó)累計(jì)引進(jìn)外資合同金額101億美元，實(shí)際使用外資5553億美元，機(jī) 床行業(yè)三資企業(yè)已有300多家，約占全行業(yè)企業(yè)總數(shù)的14%。2004年，中國(guó)外貿(mào)總額可達(dá) 11000億美元，在全球貿(mào)易座次排定中直超日本，成為僅次于美國(guó)、德國(guó)的全球第三貿(mào)易國(guó)， 其中機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)出口可望達(dá)6000億美元。前年1~11月， 金屬加工機(jī)床出口4.8億美元，同比 增長(zhǎng)41.47%。 其次，國(guó)內(nèi)金屬加工機(jī)床市場(chǎng)需求持續(xù)高速增長(zhǎng)。由于受固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速上 升的拉動(dòng)，國(guó)內(nèi)機(jī)電裝備市場(chǎng)需求持續(xù)以30%左右的速度增長(zhǎng)，振興裝備制造業(yè)帶動(dòng)了機(jī)床 市場(chǎng)需求30%以上的增長(zhǎng)。我國(guó)汽車工業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、國(guó)防軍工、民營(yíng)企業(yè)成為機(jī)床的 需求大戶。中西部開發(fā)、東北等老工業(yè)基地振興、東南沿海的快速發(fā)展，為機(jī)床工業(yè)打開新 的市場(chǎng)。自2002年以來(lái)，我國(guó)已經(jīng)成為世界第一機(jī)床消費(fèi)大國(guó)。 第三，經(jīng)濟(jì)全球化為我國(guó)機(jī)床工業(yè)發(fā)展提供了國(guó)際合作、引進(jìn)技術(shù)、資源重組的機(jī)遇。 當(dāng)前，我國(guó)有實(shí)力的機(jī)床集團(tuán)已走出國(guó)門，進(jìn)入世界機(jī)床產(chǎn)業(yè)舞臺(tái)。大連、沈陽(yáng)、秦川、上 海等機(jī)床集團(tuán)已經(jīng)兼并收購(gòu)了7家美國(guó)、德國(guó)世界一流的機(jī)床企業(yè)，壯大了中國(guó)機(jī)床工業(yè)的 實(shí)力。 第四，中國(guó)機(jī)床工業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，特別是近幾年快速發(fā)展，已經(jīng)積累了一定的產(chǎn)業(yè)和 技術(shù)基礎(chǔ)。目前，機(jī)床行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)大都生產(chǎn)任務(wù)超負(fù)荷，一線工人繼續(xù)上班，甚至節(jié)假日 加班，有的企業(yè)用戶訂貨合同已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)生產(chǎn)能力，我國(guó)機(jī)床行業(yè)的供銷形勢(shì)反映了加快發(fā) 展的緊迫性。 目前數(shù)控機(jī)床改造具有廣闊的市場(chǎng)。此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展成一個(gè)新興的工業(yè)部門， 早在60年代已經(jīng)開始迅速發(fā)展，并有專門企業(yè)經(jīng)營(yíng)等工業(yè)化國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)看，機(jī)床的數(shù)控改造 是必要的，迫切的，用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng)，已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線 數(shù)控改造的新行業(yè)。此類改造機(jī)床所占比例還不小，如日本的大企業(yè)中有26%的機(jī)床經(jīng)過(guò)數(shù) 控改造，中小企業(yè)則是74%。在美國(guó)有許多數(shù)控專業(yè)化公司為世界各地提供數(shù)控改造業(yè)務(wù)。 （五）設(shè)計(jì)課題的指導(dǎo)思想 同一零件有不同的結(jié)構(gòu)形狀，不同的結(jié)構(gòu)性質(zhì)可采用不同的加工方法，形成不同的生產(chǎn) 率，不同的生產(chǎn)成本。零件的結(jié)構(gòu)與工藝有著密切的關(guān)系，零件結(jié)構(gòu)工藝性是在保證使用要 求的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率，最低的成本，方便地制造出來(lái)的特性。以減少加工勞 動(dòng)量，簡(jiǎn)化工藝裝備，降低成本為先。 2 （六）本課題應(yīng)解決的主要問(wèn)題 應(yīng)解決的主要問(wèn)題有：分析分離爪的加工工藝，用數(shù)控機(jī)床加工分離爪的程序編制，專用 夾具的設(shè)計(jì) 二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）零件的作用 題目所給定的零件是解放牌汽車前剎車調(diào)整臂外殼, （二）零件的工藝分析 前剎車臂調(diào)整外殼共有 3 組加工表面,它們之間有一定的位置要求.現(xiàn)分述如下: 1. 以 R41mm 中心孔為中心的加工 這一組加工表面包括: (1)兩個(gè) Φ65mm 的孔及其周圍平面,2 個(gè)表面之間的垂直距離 32mm. (2) 這一組加工表面還有 5 個(gè) Φ4.3mm 孔,其中 4 個(gè)孔分別相距在 R41 mm 圈上以 90° 相距分開,1 孔位于 R41 mm 孔中心正上方 66 mm 處. (3) Φ30 兩圓表面垂直距離,左邊距 R41mm 中心孔 47 mm,右邊距 R41mm 中心孔 37mm. 2. 以 Φ13.8mm 孔為中心孔的加工 這一組加工表面包括:Φ13.8mm 通孔,Φ13 倒角 (1) Φ13.8mm 通孔的尺寸公差+0.12; (2) 以 Φ13.8mm 孔為中心直徑 Φ13 的圓,深度 0.8mm. 3. 以 Φ30 右圓表面為基準(zhǔn)的加工 這組加工包括 Φ11 倒角,M10 螺紋孔 (1) 以 Φ30 右圓表面為基準(zhǔn)向左偏移 70mm 打鉆一個(gè) M10 的螺紋孔與 Φ13.8 的通 孔相通. (2) 以 M10 為中心基準(zhǔn)做 Φ11 深度 0.5mm 的倒角. 由以上分析可知,對(duì)于這三組加工而言,可以先加工其中一組,然后借助于專用夾具加工另外兩 組,并且保證它們之間的位置精度要求. （三）前剎車調(diào)整臂外殼的選材 (一) 確定毛坯的制造形式 3 零件材料為 KT350.考慮到汽車在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正、反行駛、剎車減速等,零件在 工作過(guò)程中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷,因此應(yīng)該選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切 斷,保證零件工作可靠.由于零件生產(chǎn) 2 件,生產(chǎn)數(shù)量少,故可采用摸緞成型.這可以節(jié)省工步,提 高加工精度. 1）零件的使用性能是機(jī)械零件，構(gòu)件等在正常情況下材料應(yīng)具備的性能。它包括力學(xué) 性能和物理化學(xué)性能等，對(duì)一般機(jī)械零件，構(gòu)件工具來(lái)說(shuō)，則主要考慮力學(xué)性能。而力學(xué) 性能一般是在分析零件工作條件和失效形式的基礎(chǔ)上提出來(lái)的。 2）材料的工藝性能是指在一定條件下將材料加工成優(yōu)質(zhì)零件或毛坯的難易程度，它將 直接影響零件的質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本。絕大多數(shù)零件的毛坯要經(jīng)過(guò)切削加工過(guò)程。因此，材 料的切削加工性直接影響零件的質(zhì)量和加工成本。硬度在 170~230HBS 范圍內(nèi)的材料具有良 好的切削加工性。為此，可通過(guò)熱處理調(diào)整硬度，以改善切削加工性。 3）材料的經(jīng)濟(jì)性，在保證零件使用性能的前提下，應(yīng)盡量選用價(jià)格低廉、加工費(fèi)用低、 資源豐富、質(zhì)量穩(wěn)定、購(gòu)買容易、運(yùn)輸方便、品種規(guī)格少、便于采購(gòu)和管理的材料。 （四）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一.基面選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得 到保證,生產(chǎn)率提高. (1) 粗基準(zhǔn)的選擇. 于一般的零件而言,以外面作為粗基準(zhǔn)是完全合理的.但對(duì)本零件來(lái)說(shuō), 必須以 R41mm 孔為基準(zhǔn)才可起到工序集中,基準(zhǔn)統(tǒng)一. (2) 精基準(zhǔn)的選擇. 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題.當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該 進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不再重復(fù). 工序集中和分散 工序集中是零件的加工工步內(nèi)容集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，整個(gè)工藝路線中工序數(shù)較少。 工序分散是零件的加工工步內(nèi)容分散在各個(gè)工序內(nèi)完成，整個(gè)工藝路線中工序數(shù)較多。本零 件的工藝簡(jiǎn)單，所以選擇工序分散的原則。 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的一項(xiàng)十分重要的任務(wù)，它直接影響到各表面加工順 序的先后，影響到工序數(shù)目的多少，夾具的結(jié)構(gòu)及零件的精度是否易于保證等問(wèn)題。 1）粗基準(zhǔn)的選擇 采用怎樣的毛坯表面來(lái)用作定位基準(zhǔn)，會(huì)影響到各加工表面的加工余量的分配，影 響到加工表面與不加工表面間位置關(guān)系。 因此粗基準(zhǔn)的選擇是： 4 所有端面的加工：現(xiàn)選取有 R41mm 的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一個(gè) V 形塊支承這 R41mm 的外輪廓作主要定位面，以消除 xz 四個(gè)自由度，再用緊固螺釘，頂 住底面，擋銷，定住底面，用以消除 yy 兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。 5 個(gè)小孔的加工：現(xiàn)選取有個(gè) R41mm 的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一 個(gè) V 形塊支承這個(gè) R41mm 的外輪廓作主要定位面，以消除 yyzz 四個(gè)自由度，再用四個(gè)緊 固螺釘，頂住支承肋的四面，用以消除 xx 兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。 2）精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，此零 件不使用。 （五）制訂工藝路線 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.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為小批量產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具, 并盡量使工序集中來(lái)提高尺寸精度和位置精度.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. 1.工藝路線方案一： 工序Ⅰ：銑左側(cè)端面 （以 φ62mm 孔，φ12mm 孔外輪廓為基準(zhǔn)） 工序Ⅱ：擴(kuò)，鏜 φ62mm 孔 （以左側(cè)端面為定位基準(zhǔn)） 工序Ⅲ：粗銑，精銑上下端面 （以左側(cè)端面和 φ62mm 中心孔為基準(zhǔn)） 工序Ⅳ：鉆 φ12mm 孔，鉆 φ4.3mm 孔。 工序Ⅴ：銑 φ30mm 的右端面 工序Ⅵ：鉆，擴(kuò) φ13.8mm 孔，φ13mm 孔，φ16mm 孔，鉆 φM10 螺紋孔，鉆 Rc1/8 孔 工序Ⅶ：修整 R11 的端面 工序Ⅷ：粗銑，精銑鍵槽 工序Ⅸ：攻 M10 螺紋孔，攻 Rc1/8 孔 工序Ⅹ：檢查。 2.工藝路線方案二： 工序Ⅰ:粗銑，精銑 φ62mm 孔，φ12mm 二孔的兩個(gè)端面。 工序Ⅱ：鉆，擴(kuò)，精擴(kuò) φ62mm 孔，φ12mm。 工序Ⅲ：鉆 φ4.3mm 孔。 工序Ⅳ：粗銑 φ13.8mm 孔和 φ13mm 孔的端面。 5 工序Ⅴ：鉆，擴(kuò) φ13.8mm 孔，φ13mm 孔，φ16mm 孔。 工序Ⅵ：修整 R11 端面。 工序Ⅶ：鉗工去毛刺，倒角。 工序Ⅷ：鉆 M10 螺紋內(nèi)孔。 工序Ⅸ：粗銑，精銑 26+0.28 +0.14 鍵槽。 工序Ⅹ：攻 M10 螺紋孔，攻 Rc1/8 孔 工序 XI：檢查。 3.工藝路線的分析和比較。 方案一以 φ62mm 孔的外輪廓為粗基準(zhǔn)加工左側(cè)端面，再以左側(cè)端面為精基準(zhǔn)加工 φ62mm 中心孔，再以 φ62mm 中心孔和端面為定位基準(zhǔn)加工其它表面。選擇這種基準(zhǔn)定位方式考慮 的是互為基準(zhǔn)的原則 這種加工方法容易保證加工表面之間的位置精度，但是由于左側(cè)端面面積小，鑄造時(shí)可能也 會(huì)存在缺陷，造成支撐面積不夠，工件定位不穩(wěn)，夾緊不可靠等問(wèn)題。因此我們廢除了這個(gè) 方案。方案二基本是合理的，基準(zhǔn)的選擇和加工順序也基本能達(dá)到生產(chǎn)的要求，但也有些地 方要改正。如工序Ⅰ加工以 φ62mm 孔的外輪廓為粗基準(zhǔn)，不符合粗基準(zhǔn)一般不重復(fù)使用的 原則，因此端面的粗，精銑應(yīng)分開，以保證端面和其它表面之間的位置要求。工序Ⅱ?qū)⒓庸?兩個(gè)孔的工位分開，分別成為一個(gè)工序，對(duì)設(shè)備要求就會(huì)降低而且生產(chǎn)效率也會(huì)提高。 經(jīng)過(guò)以上的分析和討論確定的最優(yōu)方案為： 工序Ⅰ：粗銑 φ62mm，φ12mm 二孔上下兩個(gè)端面。以 φ62mm，φ12mm 二孔的外輪廓為基準(zhǔn)， 選用 X53 型立式銑床。 工序Ⅱ：鉆，擴(kuò)，精擴(kuò) φ62mm 孔； 以 φ62mm 孔的外輪廓和端面為基準(zhǔn)。以端面為主要定 位基準(zhǔn)，限制三個(gè)自由度⌒X，⌒Y，→ Z，有以 φ62mm 孔外輪廓為定位基準(zhǔn)，限制兩個(gè)自 由度→X，→Y，加上用 V 型塊配合夾緊 φ12mm 孔外輪廓限制一個(gè)自由度⌒Z，從而實(shí)現(xiàn)完全 定位。選用 Z575 立式鉆床鉆床。 工序Ⅲ：鉆，擴(kuò)，精擴(kuò) φ12mm 孔和鉆 φ4.3mm 孔。 以 φ62mm 孔的外輪廓和端面為基準(zhǔn)， Z2518 立式鉆床。 工序Ⅳ：半精銑上下兩端面。 以 φ62mm，φ12mm 二孔和端面（一面兩銷）為基準(zhǔn)。以 φ62mm 中心孔和端面為定位基準(zhǔn)，短銷和大支撐端面組合，定位以大支撐端面為主，限制 三個(gè)自由度⌒X，⌒ Y，→Z。短銷限制兩個(gè)自由度→X，→Y，而擋銷裝在 φ12mm 孔內(nèi)限制 一個(gè)自由度⌒Z，達(dá)到完全定位。選用 X53 型立式銑床。 6 工序Ⅴ：銑左右兩個(gè)端面 。以 φ62mm，φ12mm 二孔為基準(zhǔn)，保證兩端面的對(duì)稱度，選用 X63 型臥式銑床。 工序Ⅵ：鉆，擴(kuò)，精擴(kuò)通孔 φ13.8mm，φ13mm 和臺(tái)階孔 φ16mm 孔，鉆錐螺紋 Rc1/8 底孔。 以 φ62mm，φ12mm 二孔和端面（一面兩銷）為基準(zhǔn)，選用 Z3025 搖臂鉆床。 工序Ⅶ：修整 R11 端面。 以 φ13.8mm，φ13mm 二孔為基準(zhǔn)，端面磨床。 工序Ⅷ：鉗工去毛刺，倒角。 工序Ⅸ：鉆 M10 螺紋內(nèi)孔。 以右端面和 φ62mm 孔端面為基準(zhǔn)，選用 Z525 立式鉆床及專用 夾具加工。 工序Ⅹ：粗銑，精銑 26+0.28 +0.14 鍵槽。 以 φ62mm, φ12mm 二孔及端面和 φ13.8 孔為 基準(zhǔn)，選用 X53 型立式銑床。 工序 XI：攻 M10 螺紋孔，攻 Rc1/8 孔。 工序 XⅡ：檢查。 三、機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “前剎車調(diào)整臂外殼”的零件材料為 KT350，硬度小于 150HB,毛坯重量為 2.5KG，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬型澆鑄方法鑄造該毛坯。 根據(jù)上述原始資料和加工工藝分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序 尺寸及毛坯尺寸如下： 1 加工 φ62mm， mm 二個(gè)孔的上下兩個(gè)端面。0.1862?? 加工余量的計(jì)算長(zhǎng)度為 mm， mm，表面粗糙度要求為 Ra6.3.0.173?0.24? （1）.按照《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表 4-1， 的鑄件尺寸公差等級(jí)為0.173? IT7-IT9，取加工余量等級(jí)為 F 級(jí)，公差等級(jí)為 IT9，則 φ62mm 孔的外端面加工 余量為 2.0-2.5mm，取 Z＝2mm 。 mm 的鑄件尺寸公差等級(jí)為 IT7-IT9，按照0.241? 《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表 4-1 取加工余量等級(jí)為 F 級(jí)，公差等級(jí)為 IT9，則 mm 孔的外端面單邊加工余量為 2.0-2.5mm，取 Z=2mm。0.1862?? （２）銑削余量：半精銑單邊余量查《金屬切削手冊(cè)》Z=0.5-1.0 mm，取 Z=0.5mm。公差即為零件公差-0.17mm 或-0.24mm。 7 粗銑余量：粗銑的單邊公稱余量為 Z=2-0.5=1.5mm。 粗銑公差：現(xiàn)規(guī)定本工序的精度等級(jí)為 IT13，因此可知本工序的加工公差為- 0.39mm（ mm 端面）和 -0.27mm（ mm 端面） 。0.1732? 0.241? 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)應(yīng)該采用調(diào)整加工，因此在計(jì)算最大，最小 加工余量時(shí)，應(yīng)調(diào)整加工方式予以確定。 φ62mm，φ12mm 二孔的外端面加工余量工序間余量和公差分布如下： 12孔 外 端 面 工 序間 尺 寸 公 差 分 布 圖 （ 圖 ） 精銑 粗銑 由圖 孔 外 端 面 工 序 間 尺 寸 公 差分 布 圖 （ 圖 2） 粗銑精銑 8 1 可知 φ12mm 孔的部分： 毛坯名義尺寸為：12＋2×2＝16mm 毛坯最大尺寸為 mm1.627.??? 毛坯最小尺寸為 mm.4.? 粗銑后最大尺寸：12＋0.5 2＝13mm? 粗銑后最小尺寸： 0.7131.3m? 半精銑后尺寸為 mm0.24? 由圖 2 可知 φ62mm 孔臺(tái)階端面部分： 毛坯名義尺寸： 36m??? 毛坯最大尺寸： 1.8237. 毛坯最小尺寸： .364.??? 粗銑后最大尺寸：32+0.5 2＝33mm 粗銑后最小尺寸： 0.933.61m 半精銑后尺寸為 mm。0.172? 最后將上述計(jì)算的工序間尺寸和公差整理成下表： φ62mm 孔外端面 φ12mm 孔外端面 工序 加工尺寸及公差 毛坯 粗銑 半精銑 毛坯 粗銑 半精銑 最大 37.8 33 17.6 13加工前尺寸 最小 34.2 32.61 14.4 12.73 最大 37.8 33 32 17.6 13 12加工后尺寸 最小 34.2 32.61 31.83 144.4 12.73 11.76 加 工 余 量 （單邊） 2 最 2.4 0.5 2 2.3 0.5 9 大 （mm） 最 小 0.795 0.39 0.805 0.485 加工公差（單邊）(mm) 0.9??.320.17?0.8?.27?0.42 該“前剎車調(diào)整臂外殼”零件的鑄件毛坯圖見后面附圖 3。 2 φ62mm 孔。 φ62mm 孔公差雖無(wú)標(biāo)出，而由表面粗糙度為 Ra6.3 可考慮其精度等級(jí)為 IT8- IT9，取 IT9 則其尺寸為 。毛坯中 φ 62mm 孔鑄出，由金屬型鑄造鑄件。0.7462?? 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ）可知該鑄件精度界于 IT7- IT9 之間，查 《機(jī)械加工余量與公差手冊(cè) 》表 10-8 得鑄件機(jī)械加工余量為 5.0- 7.0mm，取 2Z=5.0mm，確定工序尺寸及余量為： 擴(kuò)鉆孔：φ60mm 2Z＝60mm-（62-5）mm ＝3mm 擴(kuò)孔：φ61.5mm 2Z＝1.5mm 精擴(kuò)孔： 2Z＝0.5mm0.7462?? 3. φ12mm 孔。 φ12mm 孔不鑄出，毛坯為實(shí)心。精度等級(jí)界于 IT11-IT12 之間，參照《機(jī) 械加工余量與公差手冊(cè)》表 4-23 確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：φ11.0 擴(kuò)孔：φ11.85mm 2Z＝0.85mm 精擴(kuò)孔： 2Z＝0.15mm0.1862? 4. φ13.8mm 和 φ13mm 兩通孔的端面. 由兩端面的表面粗糙度為 25，設(shè)其精度等級(jí)為 IT10 查《機(jī)械加工余量與 公差手冊(cè)》表 5-47 知，兩通孔端面的單邊加工余量為 Z=1mm。因此銑削余量 10 2Z=2mm。一次銑削 即可滿足要求。 5. φ13.8mm 孔，φ13mm 孔和 φ16mm 孔。 毛坯為實(shí)心，通孔 φ13.8mm 孔，φ13mm 孔不鑄出，精度等級(jí)介于 IT11- IT12 之間，參照 《機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)》表 4-23 確定工序尺寸和余量為： 鉆孔：φ13mm 擴(kuò)鉆孔：φ13.5mm 2Z=0.5mm 精擴(kuò)： 2Z＝0.3mm0.1238? 鉆孔：φ12mm 擴(kuò)鉆孔：φ12.85mm 2Z=0.85mm 精擴(kuò)： 2Z＝0.15mm0.123?? 鉆孔＝φ15mm 擴(kuò)鉆孔：φ15.85mm 2Z＝0.85mm 精擴(kuò)： 2Z＝0.15mm0.126?? 6.鍵槽 。0.28146m?? .鍵槽 的精度等級(jí)介于 IT11～I(xiàn)T12 之間，查《機(jī)械加工余量與公.0 差手冊(cè)》表 4-19 得鍵槽寬加工余量為 2Z＝ 2.0mm。 （1）精銑余量：?jiǎn)芜?0.1mm，公差為 .0.2814m? （2）粗銑余量：2Z＝2mm-2x0.1mm ＝1.8mm. 四、確定切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅰ：粗銑 φ62mm ，φ12mm 二孔的兩個(gè)端面，保證尺寸 和0.39m? 。0.2713m? 11 加工條件：毛坯材料是 KT350，硬度小于 150HB， .350bMpa?? 銑床：X53 型立式銑床。 刀具:采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。 查《金屬切削手冊(cè)》表 9-12 得進(jìn)給量 ＝ 0.08mm／齒。銑削深度 t＝1.5mm。2f 查《金屬切削手冊(cè)》表 9-14 得切削速度 V=45m/min，銑刀外徑 dw＝225mm,齒 數(shù) Z=20，一次銑削即可達(dá)到尺寸要求。 則銑刀每分鐘轉(zhuǎn)速： 10*45263.7(/min)vsdwnr?? 現(xiàn)采用 X53 型立式銑床，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-16-1 取 ，則實(shí)際切削速度為60/minwr? 60254.(/min)1wdXV???? 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 20.89(/i)mwfzn? 由附表 4-16-2 得： 1/i? 切削工時(shí)：因?yàn)殂姷兜男谐虨?，所為機(jī)動(dòng)切削工時(shí) 1264157l m???? ，由于銑削兩個(gè)端面故1257in.i0mltf?? 123.4int 工序Ⅱ：鉆，擴(kuò)，精擴(kuò) mm 孔.φ62mm 鑄出，根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用0.7462?? 鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削量與切 速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的關(guān) 系為：進(jìn)給量：f＝（1.2～1.8） ，切削速度：V= f鉆 1fV23鉆 鉆（ ～ ） 1.擴(kuò)鉆孔 φ60mm. 利用 φ60mm 的鉆頭對(duì)鑄件孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。因加工本孔時(shí)屬于低剛度零件， 故進(jìn)給量要乘以系數(shù) 0.75，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》(簡(jiǎn)稱《設(shè)計(jì)手冊(cè)》) 表 3-38 查得 ＝1.0～1.2mm／r，取 ＝1.0mm／r ，由《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-4 查得f鉆 f鉆 ＝0.7m／s＝42m／min 。V鉆 則 f＝（ 1.2～1.8） ＝（1.2～1.8）x1.0x0.75＝0.9～1.35（mm／r）f鉆 V＝ x42＝21～14（m／min ）.123（ ～ ） 12 根據(jù)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-5-2，取 f＝1.09mm ／r,根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取 ＝64r ／min 。故實(shí)際切削速度為：wn 60412.(/min)1wndV????? 切削工時(shí)：L＝32mm， 32.(mi)64*.09ltnwf? 2.擴(kuò)孔 φ61.5mm 用套式擴(kuò)孔鉆來(lái)加工 φ61.5mm 孔。 查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 ）表 11－15 得： f＝（2.2～2.4） ，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2-10 得 ＝2.0～2.4mm／r，f鉆 f鉆 取 ＝2.0 mm／r ，故 f＝4.4～4.8mm，根據(jù)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-5-2 取鉆 f＝4.8mm／r 。由上步驟知 V＝21～14mm／min。 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取主軸轉(zhuǎn)速 n＝122r／min ，則實(shí)際轉(zhuǎn)速為：23.6/mi10wndV?? 切削工時(shí)：l＝32mm， ＝3mm， ＝3mm1l2l80.65in24mftn??? 3.精擴(kuò)孔 φ 孔.0.76m? 同步驟 2 取 f＝4.8mm ／r，取 n＝172r／min 則轉(zhuǎn)速為 3.5(/i)10wndV?? 切削工時(shí)： 280.46(min)17mltf??? 工序Ⅲ：鉆，擴(kuò)，精擴(kuò) mm 孔。0.86?? mm 孔不鑄出。0.1862?? 1.鉆 φ11mm 孔。 進(jìn)給量：查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-38 得 f＝0.52-0.64mm／r，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4-5， Z2018 機(jī)床說(shuō)明書，取 f＝0.2mm／r 13 切削速度：由《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-42 查得 V=0.7m／s＝42m／min，所以 104216/minswvnrd???? 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書表 4-5 取 ＝1200r／minw 故實(shí)際切削速度為 1204.(/min)0dV???? 切削工時(shí)：l＝12 ＝412l+ t＝ ＝12wlnf?.7(min)0?? 2.擴(kuò)鉆孔 φ11.85mm。 查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4-5 機(jī)床說(shuō)明書得 f＝0.2mm／r 。由上工序步驟 2 知， =42m/inV鉆 V= ＝21～14m/min1(~)3鉆 取 V=18m/min，則 10184(/min).5wvnrd????12ml+3t=0.19(mi)48fn?? 3.精擴(kuò)孔 0.16?? 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取 f＝0.2mm ／r，n＝484r／min V＝?18.2(/mi)0wdn??12ml+3t=0.9(in4f?? 4 鉆 5×φ4mm 孔。 同本工序步驟 1 取進(jìn)給量 f＝0.2mm ／r，n＝1200r ／min，V＝41.4m/min ，12ml+3t=0.8(mi)fn???? 5 擴(kuò)鉆 5× mm 孔0.16????? 14 查《工藝手冊(cè)》表 11-15 得 f＝（1.2-1.8 ） ，V= ，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書f鉆 1(~)23V鉆 ＝0.2mm／r，V ＝42m／minf鉆 故 f＝ 0.24～0.36（mm ／r） ，V＝21～14（m／min）, 取 f＝ 0.3mm／r, 取 n＝1200r／min，故實(shí)際切削速度 ＝16.2m ／min10wdnV??12l+38t=0.16(i).fn?? ＝0.53(min)m1t5 工序Ⅳ：半精銑 φ62mm ，φ12mm 二孔的兩個(gè)端面，保證尺寸 mm 和0.1732? mm0.24? （1） 切削深度：半精銑的的單邊切削余量等于切削深度為 t＝0.5mm，一次走 刀即可滿足要求。 （2） 進(jìn)給量：查《金屬切削手冊(cè)》表 9-12 取進(jìn)給量 ＝0.10mm ／齒，查《金2f 屬切削手冊(cè)》表 9-14 銑削速度推薦范圍得 ，取銑刀外徑為4/minV? ＝100mm，齒數(shù) Z=14，則每分鐘轉(zhuǎn)速wd 10413.8(/min)swvnrd??? 根據(jù) X53 型立式銑床說(shuō)明書，取 5/iwr? 故實(shí)際切削速度 47.1(/min)0wndV?? 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ＝0.1×14×150＝210（mm／min）mzf 查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-16-2 取 ＝200mm／minmf （3） 切削工時(shí)： 1572.(in)0mtf??? 工序Ⅴ：銑左右兩端面 （1） 切削深度：兩端的單邊切削深度 t＝1mm。采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。 （2） 進(jìn)給量和切削速度：查《金屬切削手冊(cè)》表 9-12 取進(jìn)給量 ＝0.10mm ／2f 齒。查《金屬切削手冊(cè)》表 3－30 取銑削速度 V＝18m／min|，查《金屬 切削手冊(cè)》表 9－7 取 ＝32mm ，Z ＝8，則wd 15 101879.(/min)32swvnrd???? 根據(jù) X63 型臥式銑床說(shuō)明書取 ＝190r／minw 故實(shí)際切削速度 ＝ m／min10wdV?189.32??? 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ＝ Z ＝0.10×8× 190＝152（mm ／min） ，查mfwn 《設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-17-2 取 ＝150mm ／minf （3） 切削工時(shí)：l＝30， 126l?? ＝mmtf?30.48(min)5? 工序Ⅵ：鉆、擴(kuò)、精擴(kuò)通孔 φ ，φ 和臺(tái)階孔 φ 孔。.1208?0.123? 0.126m? 鉆 Rc1/8 孔。采用 Z3025 搖臂鉆床，高速鋼鉆頭鉆孔。 1．加工 φ 孔。0.1238? （1）鉆 φ13mm 孔。采用 Z3025 搖臂鉆床，高速鋼鉆頭鉆孔。 查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-38 得 f＝0.52～0.64mm／r ，因孔深與孔徑之比小于 3，因 此不用乘于修正系數(shù)。查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-4-2，Z3052 搖臂鉆床說(shuō)明書取 f＝0.63mm／min，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-42 得 V＝42m ／min 故 ＝1028.9（r／min）10423sn??? 根據(jù) Z3025 搖臂鉆床說(shuō)明書（《設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-4-1）取 ＝1000r／min， wn 故實(shí)際切削速度 ＝10wdnV?1340.82(/mi)??? 切削加工時(shí)：l＝ ， ＝3mm。26(47)8()??1l ＝ ＝ ＝0.112（min）mt1wlnf?0.3 （2）擴(kuò)鉆 φ13.5mm 孔。 查《工藝手冊(cè)》表 11－15 得 f＝（1.2～1.8） ，切削速度：V= f鉆 ，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-117 得 0.2～0.4mm／r，取1fV23鉆 鉆（ ～ ） 鉆 16 ＝0.3mm／r， ＝0.266～0.4m／s＝15.96～24 m／min ，故f鉆 V鉆 f＝（1.2～1.8）×0.3＝0.36～0.54（mm ／r） ，取 ＝18m／min ，V= V鉆 ＝9～6m／min，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-4-2 取 f＝0.4mm ／r123鉆（ ～ ） 故 ＝ ＝666.7～444.4（r／min ）0svndw??163.5??（ ～ ） 查 Z3025 搖臂鉆床說(shuō)明書（附表 4-4-1）取 ＝500r／min 則實(shí)際切削速度為：wn 21.2m／min10wV1.0? 機(jī)動(dòng)工時(shí)： ＝ ＝0.355min1mwltnf?75.4? （3）精擴(kuò) φ 孔。0.1238? 同上取進(jìn)給量 f＝0.4mm ／r,n＝630r／min 則 ＝10wdnV??6.27.3(/min)10??? 機(jī)動(dòng)工時(shí)： 08.4mwltf? 2.加工 φ 孔0.123? （1）鉆孔 φ12mm. 步驟同本工序 1-（1）取 f＝0.63mm／r，V＝42m／min 故 ＝sn?0vdw?42.6/min?? 取 ＝1000r／min 故實(shí)際切削速度 ＝ 10wdnV?120??37.68(/in)? 切削工時(shí)：l＝2×（37-26／2）＝48mm， ＝3mm1l1483.min0.6mwltnf???? （2）擴(kuò)鉆 φ12.85mm 孔 步驟同本工序 1-（2）取 f＝0.4mm／r，V＝9～6m／min 17 故 ,取 ＝200r／min ，則實(shí)際切削速10(9~6)23.148.7/min.85swvn rd?????w 度為 0.(/i)1V 機(jī)動(dòng)工時(shí)： 5.64in2*mwltnf??? （3）精擴(kuò) 0.123? 同上取 f＝0.4mm／ r，n＝200r／min，故 8.16(/min)0wdnV?? 機(jī)動(dòng)工時(shí)： 150.64(min)2*mwltf??? 3.加工 φ 的孔0.126? （1）擴(kuò)鉆 φ15mm 孔。 由本工序 1-（2）得 f＝（1.2～1.8） ， ，f鉆 1V23鉆=（ ～ ） 取 ＝0.3mm／r， ＝18m／minf鉆 V鉆 故 f＝（ 1.2～1.8）×0.3＝0.36～0.54mm ／ r， ＝9～6m／min123鉆（ ～ ） 取 f＝ 0.5mm／r ， 10(9~6).7.4(/min)15swvn rd????? 查 Z3025 搖臂鉆床說(shuō)明書取 ＝200r／min 故實(shí)際切削速度 209.4(/in)1wVm??? 機(jī)動(dòng)工時(shí)：l＝2×2＝4mm， ＝3mm1l1430.7min*5mwltnf?? （2）擴(kuò)鉆 φ15.85mm 孔 步驟同上取 f＝0.5mm ／r，n＝200r／min。15209.5(/i)wdnVm????? 18 1430.7min25mltnf???? （3）精擴(kuò) φ 孔.1206? 步驟同上，取 f＝0.25mm ／r，n＝200r ／min，10.5(/mi)10wdnV?????7.4(in)2*.5mwltf? 4.鉆 Re1／8 孔（φ8.8mm） 。用 Z3025 搖臂鉆床及專用鉆模 查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-38 得 f＝0.47～0.57mm／r ， 查 Z3025 搖臂鉆床說(shuō)明書（《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 4-4-2）取 f＝0.5mm／r 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2-17 取 V=20m／min 故 102073.8(/min)8.swvnrd???? 查機(jī)床說(shuō)明書取 ＝630r／min ，故實(shí)際切削速度n.6017.4(/in)10wV??? 切削工時(shí)： 2310.38min6.5mwltnf????? 工序Ⅷ：去毛刺，倒角 手動(dòng)進(jìn)給取與擴(kuò)孔時(shí)轉(zhuǎn)速相同。n＝200r／min 工序Ⅸ：鉆螺紋內(nèi)孔 φ8.8mm ，選用 Z525 立式鉆床及專用夾具加工。 步驟同上，取 f＝0.5mm ／r， ＝630r ／minwn V＝17.4m／min 切削工時(shí)： 3170.83mi6*.5mt??? 工序Ⅹ：粗銑，精銑 mm 鍵槽。0.2814? 1. 粗銑 26mm 鍵槽保證尺寸 25.8mm，切削余量為 2Z＝1.8mm ，選用粗齒 19 圓柱立式銑刀，分兩次走刀完成，可減少夾具的夾緊力減少載荷，對(duì)夾 具設(shè)計(jì)有利。查《金屬切削手冊(cè)》表 9-12 取每齒進(jìn)給量為 ＝0.25mm ／2f 齒; 查《工藝手冊(cè)》表 11-28 取 V＝ 0.3m/s=18m/min，取銑刀外徑 ＝20mm. 查《工藝手冊(cè) 》表 9-7 取 Z=3mm,則wd101826.(/min)svnr???? 根據(jù) X53 型立式銑床說(shuō)明書（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-16-1） 取 ＝300r／minwn 故實(shí)際切削速度： 20318.4(/min)1wdnV????? 每分鐘進(jìn)給量 0.25×3×300＝225（mm／min）2mfZ 查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 4-16-2 取 ＝200mm／minmf 切削工時(shí)： 125.820.98(in)mmltf????? 2. 精銑鍵槽，保證尺寸 mm0.28146? 單邊切削深度 ＝0.1mm ，選用細(xì)齒圓柱立式銑刀。 pa 步驟同上取 ＝0.1mm ／齒，r ＝0.35m／s ＝ 21m／min 2f ＝20mm ，Z ＝6。wd 故 10134.(/min)2svnr???? 根據(jù) X53 型銑床說(shuō)明書取 ＝300r／minw 故實(shí)際切削速度為 20*18.4(/min)1dV???? 每分鐘進(jìn)給量 0.1x6x300=180(mm／min)2mwfZn 切削工時(shí)： 1260.(in)ltf?? 工序Ⅺ：攻 M10mm 螺紋孔及 Rc1／8 孔. 經(jīng)查資料知鉆孔后攻螺紋要乘以系數(shù) 0.5 20 查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 3-38 得 f＝（0.47～0.57）×0.5＝0.235～0.114（mm／r ） ， 查機(jī)床說(shuō)明書取 f＝0.2mm ／r， ＝0.25mm／r ，查機(jī)床說(shuō)明書，取1/8Rc V＝20mm／min 故 10*2063.9/minswvnrd??? 查機(jī)床說(shuō)明書，取 ＝630r／minwn 故實(shí)際切削速度 10*9.8(/in)dV???? 機(jī)動(dòng)工時(shí)：攻 M10mm 螺紋 1213710.4(min)6.2mltf?????? 攻 Rc1/8 孔： 224.5i0.ltnf? 最后將以上各工序切削用量，工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果連同其它加工數(shù)據(jù)一并 填入機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片中。 21 第五章 夾具設(shè)計(jì) 5.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)銑大端面夾具【保證 32mm】端面，要滿足對(duì)稱度要求以及其兩邊 的要求。在銑此面時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高 勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖所示，這樣水平放置，便于加工。那么要使其完全定位， 可以采用:一個(gè)固定 V 型塊和一個(gè)滑動(dòng) V 型塊定位，這樣既簡(jiǎn)單又方便。一底面限制的自由 度有 3 個(gè)，限制兩個(gè)自由度，一個(gè)滑動(dòng) V 型塊限制限制一個(gè)自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn) 定，我所設(shè)計(jì)的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個(gè)自由度，屬于完全定位。 在該定位方案中，一個(gè)支撐面頂住，限制了 z 軸的移動(dòng)，z 軸的旋轉(zhuǎn)，y 軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè) 移動(dòng)自由度。一個(gè)固定 V 型塊限制了 y 軸的移動(dòng)，x 軸的移動(dòng)，一個(gè)滑動(dòng) V 型塊限制了 z 軸 的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個(gè)自由度全部被限制 根據(jù)上面敘述選擇方案。 5.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 015??01?頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5??''30rK? 40Dm?160d2.Lm2Z.8/famzmap.2 由參考文獻(xiàn)[5]5 表 1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 0.98.0.1235pzFafDBzn? 有： 0.9.8.1.10.12054836.2()N??????? 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)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： FKW?? 22 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210? 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1 可知其公式參數(shù)：6~ 13456.,.0,.,3KK? 由此可得： 10.31.056??? 所以 8245()KWFN?? 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手 動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 ??FKfN???21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01?f F= +G G 為工件自重zP NfFN4.35121???? 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級(jí)數(shù)為 6.8 級(jí) MPaB06???MPaBs4801??? 螺釘疲勞極限： B9263.2.1? 極限應(yīng)力幅： akma7.51li ????? 許用應(yīng)力幅： ??MPSa3.li 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s??? [s]=2.5~4 取[s]=4 得 ??MPa120?? 滿足要求???8.24cHdF 23 ???????MPadNc1543.2 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手 動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 5.4 誤差分析與計(jì)算 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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩 V 型塊定位誤差 ： 11minDd???? 1 2min2i. dJWarctgL?????? 其中： ，10.52D?20D? ，d?.3d? ， 1min?2min4 ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inaxyj?? 其中接觸變形位移值： 1()(9.62nHBZyRaZkNl??? 查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym?? ⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過(guò)Mj??5. ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD01. 24 誤差總和： 0.85.3jwm???? 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。 5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 當(dāng)夾具有制造誤差、工作過(guò)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，選用可換 V 型塊。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi) 時(shí)費(fèi)力。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于 該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)） 。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)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，選用可換 V 型塊。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 25 六、總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì) 使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí) 在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用 圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和 AUTOCAD 等制圖軟件，為我 們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論 和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜 大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。 26 七、參考文獻(xiàn) [1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]， 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。 [2] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。 [3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。 [4] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)［Ｍ］ 。北京出版社，1996。 [5] 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，2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)［Ｍ］ ?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。 [7] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。 [8] [周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2542。 [9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987。 [10] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］ 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2542。 [11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) ［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。 [13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國(guó)計(jì)量出版社，2540：9-19。 [14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。 [15] 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17。 [16] Machine Tools N.chernor 1984. 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