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XX大學
畢業(yè)設(shè)計
課 題：
撥動桿鉆削結(jié)構(gòu)裝置設(shè)計[鉆2-M8]
專 題：
專 業(yè)：
機械制造及自動化
學 生 姓 名：
班 級：
學 號：
指 導 教 師：
完 成 時 間：
摘 要
本設(shè)計專用夾具的設(shè)計撥動桿零件加工過程的基礎(chǔ)上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設(shè)計遵循的原則是先加工面后加工孔表面?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。的基礎(chǔ)上，通過輸入輸出底面作一個良好的基礎(chǔ)過程的基礎(chǔ)。主要的流程安排是支持在定位孔過程中的第一個，然后進行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在頂平面和孔的加工工藝及其他孔單獨過程。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機構(gòu)，因此，更高的生產(chǎn)力，對于大批量，滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：撥動桿類零件；工藝；夾具；
ABSTRACT
Basic design the design of special fixture pipe base parts machining process. The main chassis parts through the pipe surface roughness, the hole processing. In general, ensure easy than guarantee precision machining precision holes. Therefore, the design principles of the first hole surface. Hole machining plane is divided into distinct stages to ensure the rough machining and machining precision machining hole. On the basis, through the input shaft and the output shaft hole of the bottom surface as the basis for a good basic reference process pipeline. The main flow arrangement is supported in the positioning hole of the first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to being positioned in the processing technology of the top plane and holes and other holes separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, higher productivity, for large quantities, to meet the design requirements.
Keywords: pipe base parts; technology; fixture;
III
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
第一章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 1
1.1 零件的分析 1
1.1.1 零件的作用 1
1.1.2 零件的工藝分析 1
1.2加工的問題和設(shè)計所采取措施 2
1.2.1 孔和平面的加工順序 2
1.2.2 孔系加工方案選擇 3
1.3 撥動桿加工定位基準的選擇 4
1.3.1 粗基準的選擇 4
1.3.2 精基準的選擇 4
1.4 撥動桿加工主要工序安排 5
1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 7
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 7
1.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 16
第二章 鉆2-M8孔夾具設(shè)計 18
2.1 研究原始質(zhì)料 18
2.2定位分析和定位元件選擇 18
2.3切削力及夾緊裝置設(shè)計 19
2.4 誤差分析與計算 22
2.5 導向裝置設(shè)計（鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用） 23
2.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 25
結(jié) 論 26
致謝 28
參考文獻 29
V
29
第一章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
本課題是撥動桿。撥動桿以保證兩軸之間的中心距離和并行處理的主要作用，并確保組件正確安裝。因此，撥動桿的加工質(zhì)量不但影響裝配精度和運動精度，又影響精度，性能和壽命。
1.1.2 零件的工藝分析
由撥動桿零件圖可知。撥動桿零件圖顯示是某機床變速箱體中操縱機構(gòu)上的撥動桿，用作把轉(zhuǎn)動變?yōu)閾軇?，實現(xiàn)操縱機構(gòu)的變速功能。本零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。下面對該零件進行精度分析。對于形狀和尺寸（包括形狀公差、位置公差）較復雜的零件，一般采取化整體為部分的分析方法，即把一個零件看作由若干組表面及相應(yīng)的若干組尺寸組成的，然后分別分析每組表面的結(jié)構(gòu)及其尺寸、精度要求，最后再分析這幾組表面之間的位置關(guān)系。由圖4-4零件圖樣中可以看出，該零件上有三組加工表面，這三組加工表面之間有相互位置要求，具體分析如下：
三組加工表面中每組的技術(shù)要求是：
1．以尺寸φ16H7mm為主的加工表面，包括φ25h8mm外圓、端面，及與之相距74±0.3mm的孔φ10H7mm。其中φ16H7mm孔中心與φ10H7mm孔中心的連線，是確定其它各表面方位的設(shè)計基準，以下簡稱為兩孔中心連線。
2．粗糙度Ra6.3μm平面M，以及平面M上的角度為130°的槽。
3．P、Q兩平面，及相應(yīng)的2－M8mm螺紋孔。
對這三組加工表面之間主要的相互位置要求是：
第⑴組和第⑵組為零件上的主要表面。第⑴組加工表面垂直于第⑵組加工表面，平面M是設(shè)計基準。第⑵組面上的槽的位置度公差φ0.5mm，即槽的位置(槽的中心線)與B面軸線垂直且相交，偏離誤差不大于φ0.5mm。槽的方向與兩孔中心連線的夾角為22°47’±15’。第⑶組及其它螺孔為次要表面。第⑶組上的Ｐ、Ｑ兩平面與第⑴組的M面垂直，P面上螺孔M8mm的軸線與兩孔中心連線的夾角45°。Q面上的螺孔M8mm的軸線與兩孔中心連線平行。而平面P、Q位置分別與Ｍ８的軸線垂直，Ｐ、Ｑ位置也就確定了。
1.2加工的問題和設(shè)計所采取措施
由以上分析可知。撥動桿零件加工表面是平面和孔系。一般保證平面加工精度要比保證孔精度更加容易一些容易。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應(yīng)對孔與平面間的關(guān)系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。
1.2.1 孔和平面的加工順序
應(yīng)按照粗加工和精加工互相分開原則，將孔、平面加工劃粗加工和精加工兩個階段，保證精度。處理應(yīng)遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應(yīng)遵循這一原則。因為平面面積大，采用平面定位可以保證可靠的定位牢固，進而保證孔加工精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而為孔加工提供前提，也有利于保護刀具。
1.2.2 孔系加工方案選擇
通過撥動桿的加工方案，應(yīng)選擇符合加工方法，加工精度和加工設(shè)備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟因素。了滿足精度和生產(chǎn)率的要求，應(yīng)選擇在的最終價格。
根據(jù)撥動桿部要求顯示和生產(chǎn)力的要求，目前應(yīng)用在鏜床夾具適于鏜床組合。
（1）鏜套加工
在大批量生產(chǎn)中，加工管底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設(shè)計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證鑰匙孔的精度。
鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。
（2）用坐標鏜方法
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。
隨著坐標鏜削的方法，需要撥動桿孔的和在直角坐標轉(zhuǎn)換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。
1.3 撥動桿加工定位基準的選擇
1.3.1 粗基準的選擇
基準的選擇應(yīng)滿足下列要求：
（1）保證每個重要支持均勻的加工余量；
（2）保證零件和管壁有一定的差距。
為了滿足要求，主要支持應(yīng)作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。它是從頂部背面附近的四自由度的限制主要參考孔，然后另一主軸定位限制第五個自由度的軸承孔。當孔作粗基準的精度的參考。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。選擇基準思路的順序是，首先考慮以什么表面為精基準定位加工工件的主要表面，然后考慮以什么面為粗基準定位加工出精基準表面，即先確定精基準，然后選出粗基準。由零件的工藝分析可以知道，此零件的設(shè)計基準是M平面和φ16mm和φ10mm兩孔中心的連線，根據(jù)基準重合原則，應(yīng)選設(shè)計基準為精基準，即以M平面和兩孔為精基準。由于多數(shù)工序的定位基準都是一面兩孔，也符合基準同一原則。
1.3.2 精基準的選擇
從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應(yīng)能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然它是裝配基準撥動桿地，但因它是對垂直主軸承孔的基礎(chǔ)。根據(jù)粗基準選擇應(yīng)合理分配加工余量的原則，應(yīng)選φ25mm外圓的毛坯面為粗基準（限制四個自由度），以保證其加工余量均勻；選平面N為粗基準（限制一個自由度），以保證其有足夠的余量；根據(jù)要保證零件上加工表面與不加工表面相互位置的原則，應(yīng)選R14mm圓弧面為粗基準（限制一個自由度），以保證φ10mm孔軸線在R14mm圓心上，使R14mm處壁厚均勻。
1.4 撥動桿加工主要工序安排
用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應(yīng)在兩個工藝孔加工工藝處理。
工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔鉆床的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。1．各表面加工方法的選擇 根據(jù)典型表面加工路線，M平面的粗糙度Ra6.3μm，采用面銑刀銑削；130°槽采用“粗刨－精刨”加工；平面P、Q用三面刃銑刀銑削；孔φ16H7mm、φ10H7mm可采用“鉆－擴－鉸”加工；φ25mm外圓采用“粗車－半精車－精車”，Ｎ面也采用車端面的方法加工；螺孔采用“鉆底孔－攻絲加工”。
2．加工順序的確定 雖然零件某些表面需要粗加工、半精加工、精加工，由于零件的剛度較好，不必劃分加工階段。根據(jù)基準先行、先面后孔的原則，以及先加工主要表面（M平面與φ25mm外圓和φ16mm孔 ），后加工次要表面（P、Q平面和各螺孔）的原則，安排機械加工路線如下所示：
①以N面和φ25mm毛坯面為粗基準，銑M平面。
②以M平面定位，同時按φ25mm毛坯外圓面找正，“粗車－半精車－精車”φ25mm外圓到設(shè)計尺寸，“鉆－擴－鉸”φ16mm孔到設(shè)計尺寸，車端平面N到設(shè)計尺寸。
③以Ｍ面（三個自由度）、φ16mm（兩個自由度）和Ｒ14mm（一個自由度）為定位基準，“鉆－擴－鉸”φ10mm孔到設(shè)計尺寸。
④以N平面和φ16mm、φ10mm兩孔為基準，“粗刨－精刨”130°槽。
⑤銑P、Q平面。（一面兩孔定位）。
⑥“鉆－攻絲”加工螺孔。（一面兩孔定位）。
根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將撥動桿加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
1 鑄造 鑄造出毛坯
2 熱處理 毛坯熱處理
3 銑 銑M平面
4 車 車φ25mm外圓成，鉆-擴-鉸φ16H7mm孔成，車N面,倒角
5 鉆 鉆-擴-鉸φ10H7mm孔成
6 刨 粗刨-精刨130°槽
7 銑 銑P、Q面
8 鉆 鉆2-M8mm底孔2-φ6.5mm
9 鉆 攻絲2-M8mm
10 銑 去毛刺，清洗
11 終檢 入庫
工藝路線二：
1 鑄造 鑄造出毛坯
2 熱處理 毛坯熱處理
3 銑 銑M平面
4 刨 粗刨-精刨130°槽
5 銑 銑P、Q面
6 車 車φ25mm外圓成，鉆-擴-鉸φ16H7mm孔成，車N面,倒角
7 鉆 鉆-擴-鉸φ10H7mm孔成
8 鉆 鉆2-M8mm底孔2-φ6.5mm
9 鉆 攻絲2-M8mm
10 銑 去毛刺，清洗
11 終檢 入庫
綜合選擇方案一：
1 鑄造 鑄造出毛坯
2 熱處理 毛坯熱處理
3 銑 銑M平面
4 車 車φ25mm外圓成，鉆-擴-鉸φ16H7mm孔成，車N面,倒角
5 鉆 鉆-擴-鉸φ10H7mm孔成
6 刨 粗刨-精刨130°槽
7 銑 銑P、Q面
8 鉆 鉆2-M8mm底孔2-φ6.5mm
9 鉆 攻絲2-M8mm
10 銑 去毛刺，清洗
11 終檢 入庫
1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定
“撥動桿”零件材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工。
各步余量如：
粗銑：參照《工藝手冊第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。
粗銑平面時厚度偏差取。
精銑：參照《工藝手冊》，其余量值規(guī)定。
（2）面加工余量。根據(jù)工藝要求，端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：
粗銑：參照《手冊第1卷》，加工余量是，現(xiàn)取值為。
1.6確定切削用量及基本工時（機動時間）
工序3：銑M平面
銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）
齒數(shù)[10]
（1）粗銑
銑削深度：
每齒進給量：根據(jù)《工藝手冊》，取
銑削速度：參照《工藝手冊》，取
主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際銑削速度：
進給量：
每分進給量：
：根據(jù)《工藝手冊》,
被切削層：由毛坯可知
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)1
機動時間：
（2）精銑
銑削深度：
每齒進給量：根據(jù)《工藝手冊》，取
銑削速度：參照《工藝手冊》，取
主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際銑削速度：
進給量：
每分進給量：
被切削層：由毛坯可知
刀具切入：精銑時
刀具切出：取
走刀次數(shù)1
機動時間：
本工序機動時間
工序4：車φ25mm外圓成，鉆-擴-鉸φ16H7mm孔成，車N面,倒角
已知加工材料灰鑄鐵
CA6140普通車床
所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。根
故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。
①.確定加工深度
一次走刀內(nèi)完成
②.確定進給量
根據(jù)《加工手冊》可知
刀桿尺寸為，，進給量=0.5～1.0
按進給量在《工藝手冊》可知：
=0.7
CA6140進給力=3530。
，，=時，
進給力：=950。
實際進給力為：
=950=1111.5 （1-2）
所選=可用。
③.選擇磨鈍標準耐用度
根據(jù)《加工手冊》，最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定加工速度
故：
==63 （1-3）
===120 （1-4）
根據(jù)CA6140車床選擇
=125
這時實際速度為：
== （1-5）
⑤.校驗機床功率
由《加工手冊》=～，，，加工速度時，
=
實際功率為： =1.7=1.2 （1-6）
在CA6140上進行，最后用量為：
=3.75，=，==，=
工序5：鉆-擴-鉸φ10H7mm
鉆孔選用Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85鉆
鉆孔進給量為0.20～0.35。
則取
確定加工速度，根據(jù)《工藝手冊》
加工速度計算公式為
查得為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
故 ==72
選取
故實際速度為=2.64
確定加工時間（一個孔） =
工序7：粗刨-精刨130°槽
機床：B6065
刀具：刨刀（硬質(zhì)合金材料）
銑削深度：
每齒進給量：根據(jù)《工藝手冊》，取
銑削速度：參照《工藝手冊》，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際銑削速度：
進給量：
工作臺每分進給量：
由工序可知：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
工序7：銑P、Q面
銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀
（1）粗銑
銑削深度：
每齒進給量：根據(jù)《工藝手冊》，取
銑削速度：參照《工藝手冊》，取
主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際銑削速度：
進給量：
每分進給量：
：根據(jù)《工藝手冊》,
被切削層：由毛坯可知
刀具切入：
刀具切出：取
走刀次數(shù)1
機動時間：
（2）精銑
銑削深度：
每齒進給量：根據(jù)《工藝手冊》，取
銑削速度：參照《工藝手冊》，取
主軸轉(zhuǎn)速：，取
實際銑削速度：
進給量：
每分進給量：
被切削層：由毛坯可知
刀具切入：精銑時
刀具切出：取
走刀次數(shù)1
機動時間：
本工序機動時間
工序5：鉆2-M8mm底孔2-φ6.8mm, 2-M8mm
本工序采用計算法。
表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途
標準號
類型
直徑范圍（mm）
用途
GB1436-85
直柄麻花鉆
2.0～20.0
在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
GB1437-85
直柄長麻花鉆
1.0～31.5
在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
GB1438-85
錐柄麻花鉆
3.0～100.0
在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
GB1439-85
錐柄長麻花鉆
5.0～50.0
在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔
選用Z525搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機》表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。
表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85） mm
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80～13.20
151
101
表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （o）
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6～18.00
30
118
12
40～60
表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度
（1）后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0（mm）
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5～0.8
（2）單刃加工刀具耐用度T min
刀具類型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0（mm）
11～20
鉆頭（鉆孔及擴孔）
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進給量
查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進給量取f=0.60。
②.確定切削速度
查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。
V=12=10.32 （3-17）
則 = =131 （3-18）
查表4.2-12可知， 取 n = 150
則實際切削速度 = = =11.8
③.確定切削時間
查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-19）
其中 l= l=5 l=2～3
則： t= =9.13
確定鉆孔的切削用量
鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第2卷。
根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.20～0.35。
則取
確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9
切削速度計算公式為
查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實際切削速度為=2.64
確定切削時間（一個孔） =
鉆螺紋底孔及攻螺紋
鉆螺紋底孔
取
（）
所以 （）
按機床選取= （）
所以實際切削速度 （）
切削工時（一個孔）：
攻螺紋
根據(jù)表4-32選取
所以 （293）
按機床選取
所以實際切削速度
所以切削時間（一個孔）：
1.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排
設(shè)年產(chǎn)量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產(chǎn)量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產(chǎn)時間不應(yīng)超過1.14min。機械加工單（在上述配方生產(chǎn)類型：）時間定額：大規(guī)模生產(chǎn)）
因此在單一的時間定額的計算公式的大規(guī)模生產(chǎn)：
其中：單件基本時間
輔助時間。一個過程的每一件必須及時進行的各種輔助動作的消費，包括裝卸時間和輔助時間工作，生理需要時間百分比的操作時間
步驟1：粗，精銑底M面
輔助時間：根據(jù)《技術(shù)手冊》，一步一步的時間。因為在裝卸時間生產(chǎn)線很短，所以裝卸時間。然后
根據(jù)《技術(shù)手冊》表：2.5.48，
單間時間定額：
因此布置2臺同時加工。
即能滿足生產(chǎn)要求
工序2：鉆底面孔、鉸定位孔
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。在生產(chǎn)線上卸工件時間短，取卸工件時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》表2.5.43，
單間時間定額：
因此布置一臺即能滿足生產(chǎn)要求。
工序3：粗銑側(cè)面凸臺
機動時間：
輔助時間：參照《工藝手冊》HT200，取工步輔助時間。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間。則
：根據(jù)《工藝手冊》，
單間時間定額：
因此布置一臺即能滿足生產(chǎn)要求。
第二章 鉆2-M8孔夾具設(shè)計
2.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來鉆2-M8孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，
先鉆一個孔，然后旋轉(zhuǎn)鉆第二個孔。
因為加工精度不高，故在加工中，主要目的是降低生產(chǎn)成本，減輕勞動強度從而來提高效率。
2.2定位分析和定位元件選擇
零件圖顯示：在前面的孔的加工，在粗，精銑，鉆，表面擴孔，擴孔。因此，定位，夾緊方案：
方案一：底面周圍和軸端定位，定位的V型塊.
方案二：表面，底表面的采用，銷軸位于擋銷和定位工藝孔的大孔端，夾緊方式與芯軸上的緊固螺母。
方案三：選擇一二銷定位方法，采用短圓柱銷孔的過程，和一個止動銷位于大孔端的夾持方法，操作簡單，通用性強的移動壓板夾緊。
與上述三個方案的比較分析：定位方案的定位和夾緊方式，擴大設(shè)計，安裝，和工件是不容易的。心軸夾緊，定位方案二是不正確的，也是不處理，以及定位和夾緊的應(yīng)該分開，因為夾持損傷位置。
要合理選擇定位基準，不然會影響加工過程的質(zhì)量，進而最終工件質(zhì)量。選擇不合適的基準，故會增加加工過程或不合理工藝路線，導致夾具設(shè)計困難，最終達不到零件加工精度（特別位置精度）。
所以應(yīng)根據(jù)零件要求，保證加工要求，合理選擇定位基準。這一部分不需很高的技術(shù)要求，平行性和對稱性不高，所以應(yīng)如何降低強度，提高工作效率，提高加工，減少定位誤差，選擇利于定位精度夾具設(shè)計，包括加工工藝，設(shè)計好定位夾具。
2.3切削力及夾緊裝置設(shè)計
選用：鉆床Z525，刀具高速鋼刀具。
由文獻可得：
切削力公式：
式中
查表得：
其中：
即：
實際所需夾緊力
有：
安全系數(shù)K可按下式計算有：
式中：因素安全系數(shù)
所以
通過計算實際夾緊力不大，夾具結(jié)構(gòu)簡單操作方便，采用螺旋夾緊機構(gòu)。
取，，
根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過程，該夾緊力的計算應(yīng)該根據(jù)機械平衡原理來設(shè)計。最后，為了確保可靠夾緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。
初步確定氣缸參數(shù)
表5-1 按負載選擇工作壓力[1]
負載/ KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作壓力/MPa
< 0.8~1
1.5~2
2.5~3
3~4
4~5
≥5
表5-2 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力[1]
機械類型
機 床
農(nóng)業(yè)機械
小型工程機械
建筑機械
液壓鑿巖機
液壓機
大中型挖掘機
重型機械
起重運輸機械
磨床
組合
機床
龍門
刨床
拉床
工作壓力/MPa
0.8~2
3~5
2~8
8~10
10~18
20~32
由于鉆削力為4239N，往往要取大一些，在這取負載約為10000N，初選氣缸的設(shè)計壓力P1=3MPa，為了滿足工作這里的氣缸課選用單桿式的，并在快進時差動連接，則氣缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即氣缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，氣缸需保持一定的背壓，暫取背壓為0.5MPa，并取氣缸機械效率。則氣缸上的平衡方程
故氣缸無桿腔的有效面積：
氣缸直徑
氣缸內(nèi)徑：
按GB/T2348-1980，取標準值D=80mm；因A1=2A，故活塞桿直徑d=0.707D=56mm（標準直徑）
則氣缸有效面積為：
2.缸體壁厚的校核
查機械設(shè)計手冊，取壁厚為10mm。則
根據(jù)時； （4-2）
可算出缸體壁厚為：
<10mm
則氣缸的外徑
式中 ————許用應(yīng)力；（Q235鋼的抗拉強度為375-500MPa，取400MPa，為位安全系數(shù)取5，即缸體的強度適中），P-缸筒試驗壓力。
3.缸筒結(jié)構(gòu)設(shè)計
缸筒兩端分別與缸蓋和缸底鏈接，構(gòu)成密封的壓力腔，因而它的結(jié)構(gòu)形式往往和缸蓋及缸底密切相關(guān)[6]。因此，在設(shè)計缸筒結(jié)構(gòu)時，應(yīng)根據(jù)實際情況，選用結(jié)構(gòu)便于裝配、拆卸和維修的鏈接形式，缸筒內(nèi)外徑應(yīng)根據(jù)標準進行圓整。
活塞桿是氣缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊等多種作用，必須有足夠的強度和剛度。其材料取Q235鋼。
1.活塞桿直徑的計算[1]
由=2 可知活塞桿直徑：
按GB/T2348—1993將所計算的d值圓整到標準直徑，以便采用標準的密封裝置。圓整后得：
d=56mm
按最低工進速度驗算氣缸尺寸，查產(chǎn)品樣本，調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量，因工進速度v=0.4m/min為最小速度，則由式
（4-3）
本例=78.5>1.25，滿足最低速度的要求。
2.活塞桿強度計算：
<56mm （4-4）
式中 ————許用應(yīng)力；（Q235鋼的抗拉強度為375-500MPa，取400MPa，為位安全系數(shù)取5，即活塞桿的強度適中）
3．活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計
活塞桿的外端頭部與負載的拖動電機機構(gòu)相連接，為了避免活塞桿在工作生產(chǎn)中偏心負載力，適應(yīng)氣缸的安裝要求，提高其作用效率，應(yīng)根據(jù)負載的具體情況，選擇適當?shù)幕钊麠U端部結(jié)構(gòu)。
4.活塞桿的密封與防塵
活塞桿的密封形式有Y形密封圈、U形夾織物密封圈、O形密封圈、V形密封圈等[6]。采用薄鋼片組合防塵圈時，防塵圈與活塞桿的配合可按H9/f9選取。薄鋼片厚度為0.5mm。為方便設(shè)計和維護，本方案選擇O型密封圈。
由上述計算易得：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用氣缸夾緊機構(gòu)。
2.4 誤差分析與計算
必須要滿足誤差的總和應(yīng)該小于或等于該工序公差。
與夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻可得：
⑴ 兩定位銷定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上、所設(shè)計的夾具滿足零件加工精度要求。
2.5 導向裝置設(shè)計（鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用）
為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
＞0～1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
＞1～1.8
4
+0.016
+0.008
7
＞1.8～2.6
5
8
＞2.6～3
6
9
8
12
16
＞3～3.3
+0.022
+0.010
＞3.3～4
7
+0.019
+0.010
10
＞4～5
8
11
＞5～6
10
13
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
＞8～10
15
18
12
20
25
＞10～12
+0.034
+0.016
18
22
＞12～15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
＞15～18
26
30
0.012
＞18～22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
HT200
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
62
66
＞48～50
70
74
0.040
鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
2.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對夾具體的設(shè)計的基本要求
（1）應(yīng)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(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。
（2）應(yīng)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(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當加固。
（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯
夾較大的工件的外觀，更復雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)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(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。
（4）應(yīng)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(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。
（5）安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)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(jié)構(gòu)，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(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，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(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)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(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
結(jié) 論
撥動桿的加工工藝及夾具設(shè)計，主要是對加工工藝及夾具設(shè)計。主要是確定的工藝設(shè)計的工藝路線，確定加工和切削參數(shù)，基本工時，本設(shè)計的零件工藝路線是正確合理的，定位和夾緊的夾緊機構(gòu)可實現(xiàn)定位和夾緊的目的，可以保證工件的加工精度。在很多問題的設(shè)計過程中，假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無法保證夾具設(shè)計的準確性。在夾具設(shè)計中，由于定位基準的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無法保證。在夾緊機構(gòu)由于尺寸的選擇，如不合理，但沒有達到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營業(yè)額不合理。然而，在老師的細心指導的悉心指導下，經(jīng)過三個月的努力，這些問題都一一解決方案。在這一過程中，加工工藝及夾具設(shè)計知識和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識的能力，我的專業(yè)知識，進一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。然而，在老師的細心指導的悉心指導下，經(jīng)過三個月的努力，這些問題都一一解決方案。在這一過程中，加工工藝及夾具設(shè)計知識和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識的能力，我的專業(yè)知識，進一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細心。有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。但一想到老師教得比平時多，病人，認為他們的社會責任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個高度負責的好習慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識真的很差，他們的能力，用學到的知識是不夠的，幾年來學習很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點不耐煩。主要是確定的工藝設(shè)計的工藝路線，確定加工和切削參數(shù)，基本工時，本設(shè)計的零件工藝路線是正確合理的，定位和夾緊的夾緊機構(gòu)可實現(xiàn)定位和夾緊的目的，可以保證工件的加工精度。在很多問題的設(shè)計過程中，假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無法保證夾具設(shè)計的準確性。在夾具設(shè)計中，由于定位基準的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無法保證。在夾緊機構(gòu)由于尺寸的選擇，如不合理，但沒有達到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營業(yè)額不合理。然而，在老師的細心指導的悉心指導下，經(jīng)過三個月的努力，這些問題都一一解決方案。在這一過程中，加工工藝及夾具設(shè)計知識和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識的能力，我的專業(yè)知識，進一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。然而，在老師的細心指導的悉心指導下，經(jīng)過三個月的努力，這些問題都一一解決方案。在這一過程中，加工工藝及夾具設(shè)計知識和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識的能力，我的專業(yè)知識，進一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細心。有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。但一想到老師教得比平時多，病人，認為他們的社會責任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個高度負責的好習慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識真的很差，他們的能力，用學到的知識是不夠的，幾年來學習很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點不耐煩。
28
致謝
畢業(yè)設(shè)計是大學知識，相關(guān)的專業(yè)知識的綜合運用，是知識在實踐中的應(yīng)用。通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我的專業(yè)知識得到鞏固和提高在原來的基礎(chǔ)上，就離不開老師和同學的幫助。設(shè)計的分析是在老師的指導下完成的，在分析過程中，老師給了我很大的鼓勵，在設(shè)計和分析使我覺得更多的設(shè)計思路，提高的學習能力，和討論的問題的分析，有一個更清楚的了解，使我受益不淺。
說實話，畢業(yè)設(shè)計真是有點累了。然而，明確其自身的設(shè)計結(jié)果，畢業(yè)設(shè)計仔細回味的旅程，一個罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。雖然這是我剛學的第一個走，一點在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細心。有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。但一想到老師教得比平時多，病人，認為他們的社會責任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個高度負責的好習慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識真的很差，他們的能力，用學到的知識是不夠的，幾年來學習很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點不耐煩。
因為臨近畢業(yè)的時間，許多本來應(yīng)該了解到的地方都沒有時間去仔細調(diào)查的來源，如控制，協(xié)調(diào)電網(wǎng)的理解，選擇求解器，它使我明白大學只是一個大致的方向，和距離太遠，離實際應(yīng)用。但我認為，方向是最重要的，因為方向，將用最少的精力去做事情，這項工作后，我的生命。因為在實際生產(chǎn)生活中，從事的工作是千差萬別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，個人有更高的熱情，但也最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻。
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