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I 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 金屬切削機(jī)床 公差配合與 測(cè)量等多方面的知識(shí) 總泵缸體工藝規(guī)程及其車(chē) 20 端面 鉆 攻 M12 1 25 5H 螺紋 鉆 攻 M22 1 5 5H 螺紋 鉆透孔 0 7 沉孔 3 5 和 3 5 通孔的工裝夾具設(shè)計(jì)是包括零 件加工的工藝設(shè)計(jì) 工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分 在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零 件進(jìn)行分析 了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工基準(zhǔn) 設(shè)計(jì) 出零件的工藝路線 接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算 關(guān)鍵是決定出各個(gè)工 序的工藝裝備及切削用量 然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部 件 如定位元件 夾緊元件 引導(dǎo)元件 夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件 計(jì) 算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差 分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處 并在以后設(shè)計(jì) 中注意改進(jìn) 關(guān)鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 II Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design metal cutting machine tool tolerance and measurement and other aspects of knowledge Master cylinder process and car of 20 end drilling tapping screw drill M12 1 25 5H attack M22 1 5 5H thread drill hole 0 7 hole Phi 3 5 and phi 3 5 through holes in the fixture design process design including the parts processing process design and fixture three In the process of design should first of all parts for analysis to understand the parts of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design a part of the process route then the parts of each step of the process dimension calculation is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design then the special fixture fixture design selection of the various components such as the connecting part positioning element clamping elements guiding elements fixture and machine tools and other components the positioning errors calculated fixture positioning analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure pay attention to improve and design in later Keywords the process procedure cutting dosage clamping positioning error 3 1 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 1 第 1 章 緒論 3 1 1 引言 3 1 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 3 1 3 研究方法及技術(shù)路線 4 1 4 課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 5 第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 2 1 毛坯的制造形式 6 2 2 零件分析 6 2 3 基面選擇 5 2 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇 5 2 3 2 精基準(zhǔn)的選擇 6 2 4 制定工藝路線 7 2 5 確定各工序的加工余量 計(jì)算工序尺寸及公差 8 2 6 確定切削用量及基本工時(shí) 9 第 3 章 車(chē) 20 端面的夾具設(shè)計(jì) 23 3 1 問(wèn)題的提出 23 3 2 定位基準(zhǔn)的選擇 23 3 3 切削力和夾緊力的計(jì)算 23 3 4 定位誤差分析 24 3 5 平衡塊的計(jì)算 25 3 6 夾具截圖 26 第 4 章 鉆 攻 M12 1 25 5H螺紋的夾具設(shè)計(jì) 27 3 1 問(wèn)題的提出 27 3 2 定位基準(zhǔn)的選擇 27 2 3 3 切削力和夾緊力的計(jì)算 27 3 4 定位誤差分析 27 3 5 鉆套的設(shè)計(jì) 28 3 6 夾具截圖 30 第 5 章 車(chē) 32 端面 鉆 攻 M22 1 5 5H螺紋的夾具設(shè)計(jì) 32 3 1 問(wèn)題的提出 32 3 2 定位基準(zhǔn)的選擇 32 3 3 切削力和夾緊力的計(jì)算 32 3 4 定位誤差分析 33 3 5 平衡塊的計(jì)算 34 3 6 夾具截圖 35 第 6 章 鉆透孔 0 7 锪沉孔 3 5 鉆 3 5 通孔的夾具設(shè)計(jì) 37 3 1 問(wèn)題的提出 37 3 2 定位基準(zhǔn)的選擇 37 3 3 切削力和夾緊力的計(jì)算 37 3 4 定位誤差分析 37 3 5 鉆套的設(shè)計(jì) 38 3 6 夾具截圖 38 結(jié)論 40 參考文獻(xiàn) 41 致 謝 42 3 第一章 緒論 1 1 引言 制造技術(shù)的重要性是不言而喻的 它與當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展密切相關(guān) 現(xiàn)代制造技術(shù) 是當(dāng)前世界各國(guó)研究和發(fā)展的主題 特別是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的今天 它更占有十分重要的 地位 人類(lèi)的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)不斷制造的過(guò)程 在人類(lèi)發(fā)展的初期 為了生存 制造 了石器以便于狩獵 此后 出現(xiàn)了陶器 銅器 鐵器 和一些簡(jiǎn)單的機(jī)械 如刀 劍 弓 箭等兵器 鍋 壺 盆 罐等用具 犁 磨 碾 水車(chē)等農(nóng)用工具 這些工具和 用具的制造過(guò)程都是簡(jiǎn)單的制造過(guò)程 主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn) 制造資源 規(guī) 模和技術(shù)水平都非常有限 隨著社會(huì)的發(fā)展 制造技術(shù)的范圍 規(guī)模的不斷擴(kuò)大 技 術(shù)水平的不斷提高 向文化 藝術(shù) 工業(yè)發(fā)展 出現(xiàn)了紙張 筆墨 活版 石雕 珠 寶 錢(qián)幣金銀飾品等制造技術(shù) 到了資本主義和社會(huì)主義社會(huì) 出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn) 使得人類(lèi)的物質(zhì)生活和文明有了很大的提高 對(duì)精神和物質(zhì)有了更高的要求 科學(xué)技 術(shù)有了更快更新的發(fā)展 從而與制造工藝的關(guān)系更為密切 蒸汽機(jī)的制造技術(shù)的問(wèn)世 帶來(lái)了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn) 內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車(chē) 火車(chē) 和艦船 噴氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)促進(jìn)了現(xiàn)代噴氣客機(jī)和超音速飛機(jī)的發(fā)展 集成電 路制造技術(shù)的進(jìn)步左右了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的水平 納米技術(shù)的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了微創(chuàng)機(jī)械的先河 因此 人類(lèi)的活動(dòng)與制造密切相關(guān) 人類(lèi)活動(dòng)的水平受到了限制 宇宙飛船 航天飛 機(jī) 人造飛機(jī) 人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術(shù)的出現(xiàn) 使人類(lèi)活動(dòng)走出了地球 走 向太空 1 2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求 有較高的生產(chǎn)效率 技 術(shù)先進(jìn) 經(jīng)濟(jì)效益高 勞動(dòng)條件良好 制訂工藝規(guī)程的程序 1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類(lèi)型 2 分析產(chǎn)品裝配圖 對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝審查 3 確定毛坯種類(lèi) 形狀 尺寸及精度 4 4 制訂工藝路線 5 進(jìn)行工序設(shè)計(jì) 確定各工序加工余量 切削用量 工序尺寸及公差 選擇 工藝裝備 計(jì)算時(shí)間定額等 1 3 研究方法及技術(shù)路線 1 深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究 在深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究中 應(yīng)當(dāng)掌握下面一些資料 工程圖紙 工藝文件 生產(chǎn)綱領(lǐng) 制造與使用夾具情況等 2 制訂工藝工藝規(guī)程的程序 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類(lèi)型 分析產(chǎn)品裝配圖 對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝審查 確定毛坯的種類(lèi) 形狀 尺寸及精度 擬定工藝路線 劃分工藝規(guī)程的組成 選擇的定位基準(zhǔn) 選擇零件表面的加工方法 安排加工順序 選擇機(jī)床設(shè)備等 進(jìn)行工序設(shè)計(jì) 確定各工序加工余量 切削余量 工序尺寸及工差 選擇工藝 裝備 計(jì)算時(shí)間定額等 確定工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法 填寫(xiě)工藝文件 3 確定工件的夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則 進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算 以確定加 緊元件和傳動(dòng)裝置的主要尺寸 4 確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式 如分度裝置 對(duì)刀元件和夾具體等 5 繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時(shí) 盡量采用 1 1 比例 主視圖應(yīng)選取面對(duì)操作者的工作位 置 繪圖時(shí) 先用紅線或雙點(diǎn)劃線畫(huà)出工件的輪廓和主要表面 如定位表面 夾緊表面和被加工表面等 其中 被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實(shí)線畫(huà)出加工余量 工件在夾具上可看成是一個(gè)假想的透明體 按定位元件 導(dǎo)向元件 夾緊機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)裝置等順序 畫(huà)出具體結(jié)構(gòu) 6 標(biāo)注各部分主要尺寸 公差配合 和技術(shù)要求 7 標(biāo)注零件編號(hào)及編制零件明細(xì)表 在標(biāo)注零件編號(hào)時(shí) 標(biāo)準(zhǔn)件可直接標(biāo)出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 明細(xì)表要注明夾具名稱(chēng) 編號(hào) 序號(hào) 零件名稱(chēng)及材料 數(shù)量等 8 繪制家具零件圖 5 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同 1 4 課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)床夾具是在切削加工中 用以準(zhǔn)確地確定工件位置 并將其牢固地夾緊的工藝 裝備 它的重要作用是 可靠地保證工件的加工精度 提高加工效率 減輕勞動(dòng) 強(qiáng)度 沖鋒發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能 因此夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分 是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高 勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)技術(shù)措施 我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也應(yīng)該注意一些重要方法 我們必須 深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究 因?yàn)?這樣有利于我們掌握一些重要資料 例如 1 工件的圖紙 詳細(xì)閱讀圖紙 了解工件被加工表面的技術(shù)要求 該件在機(jī) 械中的位置和作用 以及裝配中的特殊要求 2 工藝文件 了解工件的工藝 過(guò)程 本工序的加工要求 工件已加工面及及待加工面的狀況 基準(zhǔn)面的選擇狀 況 可用的機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格 與夾具連接部分的尺寸及切削用量等 3 生 產(chǎn)綱領(lǐng) 夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng) 做到經(jīng)濟(jì)合理 4 制造 與使用夾具的狀況等 我深刻明白要想做好這次夾具設(shè)計(jì) 我也要了解并注意設(shè) 計(jì)夾具出現(xiàn)的問(wèn)題 對(duì)夾具最基本的要求是 工件的定位準(zhǔn)確 定位精度滿足加 工要求 工件夾緊牢固可靠 操作安全方便 成本低廉 工件夾具中的定位精度 主要是定為基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合 定位基準(zhǔn)的形式和精度 定位元件的形式 和精度 定位元件的布置方式 定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān) 這 些因素所造成的誤差 可以通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算求得 在采取提高定位精度的措施時(shí) 要注意到夾具制造上的可能性 在總的定位精度滿足加工要求的條件下 不要過(guò) 高的提高工件在夾具中的定位精度 夾具在機(jī)床上的定位精度 和刀具在夾具上 的導(dǎo)向精度也不應(yīng)忽視 夾具在機(jī)床上的定位精度 主要與定位元件表面與機(jī)床 配合處的位置精度 夾具與機(jī)床連接處的配合間隙等因素有關(guān) 因此 提高夾具 制造精度 減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度 如果定位精度要求 很高 而通過(guò)提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時(shí) 應(yīng)采用調(diào)整法或就 地加工法解決 即在安裝夾具時(shí)找正定位表面的準(zhǔn)確位置 或在夾具安裝后加工 定位表面 使夾具在機(jī)床上獲得高精度定位 刀具在夾具上的導(dǎo)向精度通常利用 導(dǎo)向元件或?qū)Φ对?lái)保證 因此影響刀具在夾具上的導(dǎo)向精度的因素有 導(dǎo)套 中心到定位元件產(chǎn)生變形等 夾具中出現(xiàn)過(guò)定位時(shí) 可通過(guò)撤銷(xiāo)多余定位定位元 6 件 使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力 增加過(guò)定位元件與定位基準(zhǔn)的 配合間隙等辦法來(lái)解決 第 2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 1 毛坯的制造形式 零件材料為 HT200 由于零件成批生產(chǎn) 而且零件的輪廓尺寸不大 選用鑄造成型 鑄造精度 10 級(jí) 加工余量等級(jí) MA F 能保證鑄件的尺寸要求 這從提高生產(chǎn)率和保證 加工精度上考慮也是應(yīng)該的 2 2零件分析 要對(duì)該零件的平面 孔 和螺紋進(jìn)行加工 具體加工要求如下 右端階梯面 粗糙度 12 5aR 20 端面 粗糙度 12 5 18 孔 粗糙度 25a 21 孔 粗糙度 0 8R 2 10 5 孔 粗糙度 25a M12 1 25 5H 螺紋 精度等級(jí) 5 12 5 沉孔 粗糙度 3 2 Ra25aR 32 端面 粗糙度 6 3 M22 1 5 5H 螺紋 精度等級(jí) 5 透孔 0 7 粗糙度 12 5aR 沉孔 3 5 粗糙度 12 5 通孔 3 5 粗糙度 12 5a 2 3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一 基面選擇的正確 合理 可以保 證質(zhì)量 提高生產(chǎn)效率 否則 就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出 嚴(yán)重的還會(huì)造成零件 7 大批報(bào)廢 使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行 2 3 1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 1 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求 應(yīng)以不加工表 面作為粗基準(zhǔn) 如果在工件上有很多不需加工的表面 則應(yīng)以其中與加工面位置精度 要求較高的表面作粗基準(zhǔn) 2 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻 應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn) 3 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量 應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn) 4 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整 沒(méi)有澆口 冒口 飛邊等缺陷 以便定位可靠 5 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次 特別是主要定位基準(zhǔn) 以免產(chǎn)生較大的位置誤差 由以上及零件知 選用左端 32 外圓面作為定位粗基準(zhǔn) 2 3 2 精基準(zhǔn)選擇的原則 選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確 可靠 方便 精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求 1 用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn) 實(shí)現(xiàn) 基準(zhǔn)重合 以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差 2 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí) 應(yīng)盡可能采用此 組精基準(zhǔn)定位 實(shí)現(xiàn) 基準(zhǔn)統(tǒng)一 以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差 3 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí) 應(yīng)選擇加工表面本 身作為精基準(zhǔn) 即遵循 自為基準(zhǔn) 原則 該加工表面與其他表面間的位置 精度要求由先行工序保證 4 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度 可遵循 互為基準(zhǔn) 反復(fù)加工 的原則 5 有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確 穩(wěn)定 夾緊可靠 可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單的表面作為精基準(zhǔn) 由上及零件圖知 選用 20 96 孔 即 21 精加工之后的孔 后面還有一道磨削 10 5 及一端面作為定位精基準(zhǔn) 2 4 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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 8 技術(shù)要求能得到合理的保證 在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下 可采用通 用機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具 并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率 除此以外 還應(yīng)考 慮經(jīng)濟(jì)效果 以便降低生產(chǎn)成本 工序 01 鑄造 工序 02 時(shí)效處理 工序 03 車(chē)右端階梯面 車(chē)倒角 C1 工序 04 車(chē) 20 端面 工序 05 劃各孔的中心線 工序 06 鉆 18 孔 擴(kuò) 18 孔至 20 8 鉸 20 8 孔至 20 96 鉆 2 10 5 孔 锪倒角 1 90 工序 07 鉆 M12 1 25 5H 螺紋底孔 10 75 攻 M12 1 25 5H 螺紋 锪沉孔 12 5 深 3 工序 08 車(chē) 32 端面 鉆 M22 1 5 5H 螺紋底孔 20 5 攻 M22 1 5 5H 螺紋 倒角 C1 工序 09 鉆透孔 0 7 锪沉孔 3 5 深 3 鉆 3 5 通孔 工序 10 磨 20 96 孔至 21 0 0 023 倒角 C1 工序 11 去毛刺 工序 12 檢驗(yàn)至圖紙要求 工序 13 入庫(kù) 2 5確定各工序的加工余量 計(jì)算工序尺寸及公差 1 右端階梯面的加工余量 尺寸公差為 CT10 級(jí) 加工余量等級(jí) MA F 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 2 4 得 鑄件的單邊加工余量 Z 3 0mm 粗糙度 12 5 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)aR 明手冊(cè) 表 1 4 6 和表 1 4 8 知 一步車(chē)削即可滿足其精度要求 2 20 端面的加工余量 尺寸公差為 CT10 級(jí) 加工余量等級(jí) MA F 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 2 4 得 鑄件的單邊加工余量 Z 3 0mm 粗糙度 12 5 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)aR 明手冊(cè) 表 1 4 8 知 一步車(chē)削即可滿足其精度要求 9 3 18 孔的加工余量 因孔的尺寸小于 30 故采用實(shí)心鑄造 孔的表面粗糙度 Ra25 查 機(jī)械制造工藝 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 4 7 知 一步鉆削即可滿足其精度要求 4 21 孔的加工余量 因孔的尺寸小于 30 故采用實(shí)心鑄造 孔的表面粗糙度 Ra0 8 查 機(jī)械制造工 藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 4 7 知 需經(jīng)過(guò)鉆 擴(kuò) 鉸 磨削方可滿足其精度要求 再由表 2 3 8 得 首先鉆孔至 18 接著再擴(kuò) 18 孔至 20 8 然后鉸 20 8 孔至 20 96 最后磨 20 96 孔至 21 5 2 10 5 孔的加工余量 因孔的尺寸小于 30 故采用實(shí)心鑄造 孔的表面粗糙度 Ra25 查 機(jī)械制造工藝 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 4 7 知 一步鉆削即可滿足其精度要求 6 M12 1 25 5H 螺紋的加工余量 因孔的尺寸小于 30 故采用實(shí)心鑄造 螺紋的精度等級(jí) 5 查 機(jī)械制造工藝設(shè) 計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 3 20 知 首先鉆 M12 1 25 5H 螺紋底孔 10 75 再攻 M12 1 25 5H 螺紋 7 12 5 沉孔的加工余量 因孔的尺寸小于 30 故采用實(shí)心鑄造 孔的表面粗糙度 Ra3 2 Ra25 查 機(jī)械制 造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 4 7 知 擴(kuò) 10 75 孔至 12 5 深 3 即可滿足要求 8 32 端面的加工余量 尺寸公差為 CT10 級(jí) 加工余量等級(jí) MA F 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 2 4 得 鑄件的單邊加工余量 Z 3 0mm 粗糙度 12 5 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)aR 明手冊(cè) 表 1 4 8 知 一步車(chē)削即可滿足其精度要求 9 M22 1 5 5H 螺紋的加工余量 因孔的尺寸小于 30 故采用實(shí)心鑄造 螺紋的精度等級(jí) 5 查 機(jī)械制造工藝設(shè) 計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 2 3 20 知 首先鉆 M22 1 5 5H 螺紋底孔 20 5 再攻 M22 1 5 5H 螺紋 10 透孔 0 7 沉孔 3 5 通孔 3 5 的加工余量 因孔的尺寸小于 30 故采用實(shí)心鑄造 孔的表面粗糙度 Ra12 5 查 機(jī)械制造工 藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 1 4 7 知 一步鉆削即可滿足其精度要求 10 11 其他不加工表面 鑄造即可滿足其精度要求 2 6 確定切削用量及基本工時(shí) 工序 01 鑄造 工序 02 時(shí)效處理 工序 03 車(chē)右端階梯面 車(chē)倒角 C1 工步一 車(chē)右端階梯面 選擇外圓車(chē)刀 1 車(chē)削深度 ap 2 0mm 2 機(jī)床功率為 7 5kw 查 切削手冊(cè) f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊(cè) 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊(cè) 表 3 8 壽命 T 180min 4 計(jì)算切削速度 按 切削手冊(cè) 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車(chē)床車(chē)床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實(shí)際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實(shí)際進(jìn)給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗(yàn)機(jī)床功率 查 切削手冊(cè) Pcc 1 1kw 而機(jī)床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗(yàn) 合格 最終確定 ap 2 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計(jì)算基本工時(shí) tm L V f 12 9 2 0 475 0 16 min 0 303min 工步二 車(chē)倒角 C1 刀具 專(zhuān)用刀具 此工步使用到專(zhuān)用刀具與手動(dòng)進(jìn)給 檢驗(yàn)機(jī)床功率 可以查出 當(dāng) 160 245HBS 2 8 0 6 41 min 3 4kw 按 CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 主電機(jī)功率 1 1 可見(jiàn) 比 小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求 車(chē)削功率檢驗(yàn)按有關(guān)手冊(cè) 11 當(dāng) C 1 0 64 查得轉(zhuǎn)矩 61 8 N M 功率公式 C McVc 30C 61 8 17 30 1 35 0W 0 035KW 按 CA6140 車(chē)床 主電機(jī)功率 1 1 可見(jiàn) C 比 小得多 所以機(jī)床功率足夠 所用切削用量符合要 工序 04 車(chē) 20 端面 選擇端面車(chē)刀 1 車(chē)削深度 因?yàn)橛叶嗣婢纫蟛桓?故可以選擇 ap 3 0mm 一次走刀即可完成 所需長(zhǎng)度 2 機(jī)床功率為 7 5kw 查 切削手冊(cè) f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊(cè) 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊(cè) 表 3 8 壽命 T 180min 4 計(jì)算切削速度 按 切削手冊(cè) 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車(chē)床 車(chē)床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實(shí)際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實(shí)際進(jìn)給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗(yàn)機(jī)床功率 查 切削手冊(cè) Pcc 1 1kw 而機(jī)床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗(yàn) 合格 最終確定 ap 3 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計(jì)算基本工時(shí) tm L V f 10 3 0 475 0 16 0 171min 工序 05 劃各孔的中心線 工序 06 鉆 18 孔 擴(kuò) 18 孔至 20 8 鉸 20 8 孔至 20 96 鉆 2 10 5 孔 锪倒角 1 90 工步一 鉆 18 孔 1 加工條件 12 加工材料 HT200 硬度 HBW170 241 鑄件 工藝要求 孔徑 d 18mm 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機(jī)床 選用 CA6140 車(chē)床和三瓜卡盤(pán) 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3 所示 其直徑 d 18mm 鉆頭幾何形狀為 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 1 及表 2 2 標(biāo)準(zhǔn)鉆頭 25 后角 橫刃長(zhǎng)度 弧面長(zhǎng)度 210 Kr 01 50 2 5bm lm 3 選擇切削用量 1 選擇進(jìn)給量 f 按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 7 當(dāng)鑄鐵硬度 200H 有 rmf 30 5 2 計(jì)算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時(shí) 0 25 b f 時(shí) 30mm min 0d cv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 30 1 0 1 0 0 75 1 0m min 22 5m minvck r mm 398r mm01dn 185 2 根據(jù) CA6140 車(chē)床技術(shù)資料 見(jiàn) 簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 4 2 12 可選擇 n 400r mm 20mm min cv 4 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 118mm 入切量及超切量由 切削用量手冊(cè) 表 2 29 查出 yl 12mm 計(jì)算得 y L 118 12 mm 130mm 故有 t 1 3minmin25 0413 13 工步二 擴(kuò) 18 孔至 20 8 利用鉆頭將 孔擴(kuò)大至 根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定 擴(kuò)鉆的切削用m18 m8 20 量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 rff 7 5 075 06 12 鉆 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū) 選取 f5 0min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉(zhuǎn)速為 并按車(chē)床說(shuō)明書(shū)取 實(shí)際in 4 6 rn in 68rw 切削速度為 i 108 2dvw 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml5 l4 ml02in93 57 6821 fntwm 工步三 鉸 20 8 孔至 20 96 根據(jù)參考文獻(xiàn) 表 2 25 得rf 4 0 in 12 8v min 65 24 8 19rns 查參考文獻(xiàn) 表 4 2 2 按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速 取 rmf 35 0 實(shí)際切削速度 mi 98rw i 3 9v 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l5 12l081 l02 in65 fntw 工步四 鉆 2 10 5 孔 1 加工條件 加工材料 HT200 硬度 HBW170 241 鑄件 工藝要求 孔徑 d 10 5mm 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機(jī)床 選用 CA6140 車(chē)床和三瓜卡盤(pán) 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3 所示 其直徑 d 10 5mm 鉆頭幾何形狀為 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 1 及表 2 2 標(biāo)準(zhǔn)鉆頭 25 14 后角 橫刃長(zhǎng)度 弧面長(zhǎng)度 210 Kr 01 50 2 5bm 5lm 3 選擇切削用量 1 選擇進(jìn)給量 f 按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 7 當(dāng)鑄鐵硬度 200H 有 rmf 30 5 2 計(jì)算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時(shí) 0 25 b f 時(shí) 30mm min 0d cv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 30 1 0 1 0 0 75 1 0m min 22 5m minvck r mm 682r mm01dn 5 12 根據(jù) CA6140 車(chē)床技術(shù)資料 見(jiàn) 簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 4 2 12 可選擇 n 700r mm 25mm min cv 4 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 8 5mm 入切量及超切量由 切削用量手冊(cè) 表 2 29 查出 yl 7 25mm 計(jì)算得 y L 8 5 7 25 mm 15 75mm 故有 t 0 18minmin25 071 工步五 锪倒角 1 90 刀具 專(zhuān)用刀具 此工步使用到專(zhuān)用刀具與手動(dòng)進(jìn)給 檢驗(yàn)機(jī)床功率 可以查出 當(dāng) 160 245HBS 2 8 0 6 41 min 3 4kw 15 按 CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 主電機(jī)功率 1 1 可見(jiàn) 比 小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求 車(chē)削功率檢驗(yàn)按有關(guān)手冊(cè) 當(dāng) C 1 0 64 查得轉(zhuǎn)矩 61 8 N M 功率公式 C McVc 30C 61 8 17 30 1 35 0W 0 035KW 按 CA6140 車(chē)床 主電機(jī)功率 1 1 可見(jiàn) C 比 小得多 所以機(jī)床功率足夠 所用切削用量符合要求 工序 07 鉆 M12 1 25 5H 螺紋底孔 10 75 攻 M12 1 25 5H 螺紋 锪沉孔 12 5 深 3 工步一 鉆 M12 1 25 5H 螺紋底孔 10 75 選用 高速鋼錐柄麻花鉆 工藝 表 3 1 6 m75 10 由 切削 表 2 7 和 工藝 表 4 2 16 查得 0 28 fmr 機(jī) 切削 表 2 15 in 2v 593r minin 75 102rD 按機(jī)床選取 n 600r min mi 3 26 dnvw 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l13l75 l23 in1 0i28 6021 fnltwm 工步二 攻 M12 1 25 5H 螺紋 選擇 M12 1 25 5H 高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即 f 1 25mm rf p v 20m min 531r minmin 12010rDvn 按機(jī)床選取 n 500r min 16 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml13 l625 0ml23 in i 521 fnltwm 工步三 锪沉孔 12 5 深 3 1 加工條件 加工材料 HT200 硬度 170 241HBW 鑄件 工藝要求 孔徑 d 12 5mm 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機(jī)床 選用 Z525 立式鉆床和專(zhuān)用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 如圖 3 所示 其直徑 d 12 5mm 3 選擇切削用量 1 選擇進(jìn)給量 f 按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 7 有 rmf 39 0 1 2 計(jì)算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 200 220HBS 時(shí) b 4 fr 時(shí) 30mm min 0dm cv 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 30 1 0 1 0 0 75 1 0m min 22 5m minvck r mm 573r mm01dn 5 12 根據(jù) Z525 型鉆床技術(shù)資料 見(jiàn) 簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 4 2 12 可選擇 n 600r mm 25mm mincv 4 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 6 25mm 入切量及超切量由 切削用量手冊(cè) 表 2 29 查出 yl 3 計(jì)算得 y 17 L 6 25 3 mm 9 25mm 故有 t 0 062minmin25 069 工序 08 車(chē) 32 端面 鉆 M22 1 5 5H 螺紋底孔 20 5 攻 M22 1 5 5H 螺紋 倒角 C1 工步一 車(chē) 32 端面 選擇端面車(chē)刀 1 車(chē)削深度 因?yàn)橛叶嗣婢纫蟛桓?故可以選擇 ap 3 0mm 一次走刀即可完成 所需長(zhǎng)度 2 機(jī)床功率為 7 5kw 查 切削手冊(cè) f 0 14 0 24mm z 選較小量 f 0 14 mm z 3 查后刀面最大磨損及壽命 查 切削手冊(cè) 表 3 7 后刀面最大磨損為 1 0 1 5mm 查 切削手冊(cè) 表 3 8 壽命 T 180min 4 計(jì)算切削速度 按 切削手冊(cè) 查得 Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 據(jù) CA6140 臥式車(chē)床 車(chē)床參數(shù) 選擇 nc 475r min Vfc 475mm s 則實(shí)際切削速度 V c 3 14 80 475 1000 119 3m min 實(shí)際進(jìn)給量為 f zc V fc ncz 475 300 10 0 16mm z 5 校驗(yàn)機(jī)床功率 查 切削手冊(cè) Pcc 1 1kw 而機(jī)床所能提供功率為 Pcm Pcc 故校驗(yàn) 合格 最終確定 ap 3 0mm n c 475r min Vfc 475mm s V c 119 3m min f z 0 16mm z 6 計(jì)算基本工時(shí) tm L V f 16 3 0 475 0 16 0 25min 工步二 鉆 M22 1 5 5H 螺紋底孔 20 5 選用 高速鋼錐柄麻花鉆 工藝 表 3 1 6 5 20 由 切削 表 2 7 和 工藝 表 4 2 16 查得 0 28 fmr 機(jī) 切削 表 2 15 min 3v 544r minin 5 20310rD 18 按機(jī)床選取 n 500r min min 2 3105 2dnvw 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l4l 10 l03 in7 i28 5321 fnltwm 工步三 攻 M22 1 5 5H 螺紋 選擇 M22 1 5 5H 高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即 f 0 75mm rf p v 35m min 507r minmin 23510rDvn 按機(jī)床選取 n 500r min 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l1l75 02 ml03 in4 i 5321 fnltwm 工步四 倒角 C1 刀具 專(zhuān)用刀具 此工步使用到專(zhuān)用刀具與手動(dòng)進(jìn)給 檢驗(yàn)機(jī)床功率 可以查出 當(dāng) 160 245HBS 2 8 0 6 41 min 3 4kw 按 CA6140 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 主電機(jī)功率 1 1 可見(jiàn) 比 小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求 車(chē)削功率檢驗(yàn)按有關(guān)手冊(cè) 當(dāng) C 1 0 64 查得轉(zhuǎn)矩 61 8 N M 功率公式 C McVc 30C 61 8 17 30 1 35 0W 0 035KW 按 CA6140 車(chē)床 主電機(jī)功率 1 1 19 可見(jiàn) C 比 小得多 所以機(jī)床功率足夠 所用切削用量符合要求 工序 09 鉆透孔 0 7 锪沉孔 3 5 深 3 鉆 3 5 通孔 工步一 鉆透孔 0 7 確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 表 2 7 當(dāng)鑄鐵的 f MPab80 時(shí) 由于本零件在加工 0 7 孔時(shí)屬于低剛md7 0 rm 47 0 39 度零件 故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù) 0 45 則 rf 23 01 5 2 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū) 現(xiàn)取 f 切削速度 根據(jù)參考文獻(xiàn) 表 2 13 及表 2 14 查得切削速度 所以min 0 2v min 9107 210rdvws 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū) 取 故實(shí)際切削速度為i i 2 10 nv 切削工時(shí) 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml5 l35 l3 in6 1021 fnltwm 工步二 锪沉孔 3 5 深 3 1 加工條件 加工材料 HT200 硬度 170 241HBW 鑄件 工藝要求 孔徑 d 3 5mm 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機(jī)床 選用 Z525 立式鉆床和專(zhuān)用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆 其直徑 d 3 5mm 3 選擇切削用量 1 選擇進(jìn)給量 f 按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 7 有 rmf 30 1 2 計(jì)算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 170 241HBW d 10mm 時(shí) f 0 15 b 10mm min cv 20 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 10 1 0 1 0 0 75 1 0m min 7 5m minvck r mm 682r mm01dn 5 37 根據(jù) Z525 型鉆床技術(shù)資料 見(jiàn) 簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 4 2 12 可選擇 n 700r mm 7 5mm mincv 4 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 3mm 入切量及超切量由 切削用量手冊(cè) 表 2 29 查出 yl 3 4 計(jì)算得 y L 3 3 4 mm 6 4mm 故有 t 0 061minmin15 0746 工步三 鉆 3 5 通孔 1 加工條件 加工材料 HT200 硬度 170 241HBW 鑄件 工藝要求 孔徑 d 3 5mm 精度 H12 H13 用乳化液冷卻 機(jī)床 選用 Z525 立式鉆床和專(zhuān)用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 其直徑 d 3 5mm 3 選擇切削用量 1 選擇進(jìn)給量 f 按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 7 有 rmf 30 1 2 計(jì)算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊(cè) 表 2 15 當(dāng)鑄鐵硬度 170 241HBW d 10mm 時(shí) f 0 15 b 10mm min cv 21 切削速度的修正系數(shù)為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 10 1 0 1 0 0 75 1 0m min 7 5m minvck r mm 682r mm01dn 5 37 根據(jù) Z525 型鉆床技術(shù)資料 見(jiàn) 簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 4 2 12 可選擇 n 700r mm 7 5mm mincv 4 計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 nf Ltm 式中 l 5mm 入切量及超切量由 切削用量手冊(cè) 表 2 29 查出 yl 3 75 計(jì)算得 y L 5 3 75 mm 8 75mm 故有 t 0 083minmin15 078 工序 10 磨 20 94 孔至 21 0 0 023 倒角 C1 工步一 磨 20 94 孔至 21 0 0 023 1 選擇砂輪 見(jiàn) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 其含義為 砂輪磨料為剛玉 粒度為 46 硬度為中輪 1 級(jí) 陶瓷結(jié)合劑 6 號(hào)組織 平型砂輪 其尺寸為 350 x40 x127 2 切削用量的選擇 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 33 42 有 工件速度 18m minwv 縱向進(jìn)給量 0 5B 20mm 雙行程 af 切削深度 0 0157mm str 3 切削工時(shí) rabfvkDZt102 式中 D 被加工直徑 b 加工長(zhǎng)度 22 Z 單邊加工余量b K 系數(shù) V 工作臺(tái)移動(dòng)速度 工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量af 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 0 029 min 0157 2180 2 t 工步二 倒角 C1 刀具 專(zhuān)用刀具 此工步使用到專(zhuān)用刀具與手動(dòng)進(jìn)給 檢驗(yàn)機(jī)床功率 可以查出 當(dāng) 160 245HBS 2 8 0 6 41 min 3 4kw 按 M215A 內(nèi)圓磨床說(shuō)明書(shū) 主電機(jī)功率 1 1 可見(jiàn) 比 小得多所以機(jī)床功率足夠所用切削用量符合要求 車(chē)削功率檢驗(yàn)按有關(guān)手冊(cè) 當(dāng) C 1 0 64 查得轉(zhuǎn)矩 61 8 N M 功率公式 C McVc 30C 61 8 17 30 1 35 0W 0 035KW 按 M215A 內(nèi)圓磨床床 主電機(jī)功率 1 1 可見(jiàn) C 比 小得多 所以機(jī)床功率足夠 所用切削用量符合要求 工序 11 去毛刺 工序 12 檢驗(yàn)至圖紙要求 工序 13 入庫(kù) 23 第 3章 車(chē) 20 端面的夾具設(shè)計(jì) 3 1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于車(chē) 20 端面 表面粗糙度 Ra12 5 精度要求不高 為此 只考慮 如何提高生產(chǎn)效率上 精度則不予考慮 3 2 定位基準(zhǔn)的選擇 1 夾具體的凸臺(tái)面與工件端面配合限制三個(gè)自由度 2 夾具體的 32 孔與工件 32 外圓面配合限制兩個(gè)自由度 屬于不完全定位 因 是車(chē)端面 所以在此是允許的 3 工件的夾緊則由兩個(gè)移動(dòng)壓板來(lái)實(shí)現(xiàn) 3 3 切削力及夾緊力計(jì)算 1 刀具 采用端面車(chē)刀 機(jī)床 CA6140 臥式車(chē)床 由 3 所列公式 得 FV zwqueyXpFndafC0 查表 9 4 8 得其中 修正系數(shù) 0 1 vk 3F83 FFX z 24 65 0 yuPa Fw 代入上式 可得 F 889 4N 因在計(jì)算切削力時(shí) 須把安全系數(shù)考慮在內(nèi) 安全系數(shù) K 4321K 其中 為基本安全系數(shù) 1 5 為加工性質(zhì)系數(shù) 1 12 為刀具鈍化系數(shù) 1 13 為斷續(xù)切削系數(shù) 1 14K 24 所以 NKF7 15 2 夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 FKf 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(chēng)直徑 d 10mm 材料 45 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 3 5 4 取 s 4 得 Pa120 滿足要求 8 24cHdF MaNc153 經(jīng)校核 滿足強(qiáng)度要求 夾具安全可靠 3 4定位誤差分析 一面一固定銷(xiāo)定位誤差 移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 yj 式 5 5 min11XDd 式中 固定銷(xiāo)孔的最大偏差1d 固定銷(xiāo)孔的最小偏差D 25 固定銷(xiāo)定位孔與外圓面最小配合間隙1min 代入 式 5 5 得 0 025 0 0 0 025 mm yj min11XDd 3 5平衡塊的計(jì)算 對(duì)移動(dòng)式結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的車(chē)床夾具 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取平衡措施 以減少由離心力產(chǎn)生 的振動(dòng)和主軸軸承的磨損 離心力 Fj 的計(jì)算公式為 Fj 0 01mjR n n 式中 mj 工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量 kg R 工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量中心至回轉(zhuǎn)中心的距離 m n 主軸轉(zhuǎn)速 r min 由離心力引起的力矩 Mj 為 Mj FjL 平衡塊引起的離心力 Fp N 為 Fp 0 01mpr n n 式中 mp 平衡塊的質(zhì)量 r 平衡塊中心至回轉(zhuǎn)中心的距離 m 由 Fp 引起的力矩 Mp 為 Mp Fpl 在綜合考慮徑向位置和軸向位置平衡的情況下 滿足平衡關(guān)系式 Mp Mj 即 0 01mjR n n L 0 01mpr n n l 化簡(jiǎn)后得 Mp mjRL rl 為了彌補(bǔ)估算法的誤差 平衡塊上應(yīng)開(kāi)有環(huán)形槽或徑向槽 以便夾具裝配時(shí)調(diào)整 其位置 長(zhǎng) 寬 高 體積 體積 密度 質(zhì)量 Mj 0 23 0 11 0 1 7 1000 0 068 0 098 0 106 7 1000 17 71 4 944688 22 6kg mp mjRL rl 22 6 72 55 102 12 5 70 36kg 26 3 6夾具截圖 圖 3 6 1 圖 3 6 2 夾具體 27 第 4章 鉆 攻 M12 1 25 5H螺紋的夾具設(shè)計(jì) 4 1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于鉆 M12 1 25 5H 螺紋底孔 10 75 攻 M12 1 25 5H 螺紋 锪沉 孔 12 5 深 3 精度要求不高 為此 只考慮如何提高生產(chǎn)效率上 精度則不予考慮 4 2 定位基準(zhǔn)的選擇 1 夾具體 90 凸臺(tái)面與工件端面配合限制三個(gè)自由度 2 固定式定位銷(xiāo)與工件 20 96 孔配合限制兩個(gè)自由度 3 削邊銷(xiāo)與工件 10 5 孔配合限制一個(gè)自由度 4 工件的夾緊則由鉸鏈壓板來(lái)完成 5 導(dǎo)向由鉆模 即鉆模板 快換鉆套 鉆套螺釘 襯套等組成 來(lái)控制 4 3 切削力及夾緊力計(jì)算 查表 4 得切削力計(jì)算公式 ppf Kfa7 031F 式中 f 1mm r 查表得 75 0 36 p 736MPa 即 1547N p pf Kfa7 013F117 03 所需夾緊力 查表 5 得 安全系數(shù) K Wk 65432K 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查表得 60 K K 1 872 當(dāng)計(jì)算 K 2 5 時(shí) 取 K 2 50 13 12 1 孔軸部分由 M8 螺母鎖緊 查表得夾緊力為 12360N 30900NW k5 60 由上計(jì)算得 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的 kfF 4 4定位誤差分析 1 移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 yj 式 5 5 min11XDd 式中 固定銷(xiāo)孔的最大偏差1d 固定銷(xiāo)孔的最小偏差D 固定銷(xiāo)定位孔與固定銷(xiāo)最小配合間隙1min 28 代入 式 5 5 得 0 021 0 0 02 0 031yj min11XDd 2 轉(zhuǎn)角誤差 式 5 6 Ldtg2in2min11 式中 固定銷(xiāo)孔的最大偏差1 固定銷(xiāo)銷(xiāo)孔的最小偏差D 固定銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙1min 固定銷(xiāo)孔的最大偏差2d 削邊銷(xiāo)孔的最小偏差 削邊銷(xiāo)定位孔與固定銷(xiāo)銷(xiāo)最小配合間隙2minX 其中 2 min1i XLgx 則代入 式 5 6 得 0 0010473106 8 0 2 tg 則 0 06 4 5鉆套的設(shè)計(jì) 鉆 M12 1 25 5H 螺紋底孔 10 75 攻 M12 1 25 5H 螺紋 锪沉孔 12 5 深 3 加 工需鉆 攻絲 锪沉孔 因?yàn)殂@后還要攻絲 锪沉孔 為了我們鉆后能及時(shí)的進(jìn)行下 面的工步 故選用快換鉆套 其結(jié)構(gòu)如下圖 4 5 1 所示 以減少更換鉆套的輔助時(shí)間 根據(jù)工藝要求 即先用 10 75 的麻花鉆鉆孔 查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知 10 75 相配 的快換鉆套的具體結(jié)構(gòu)如下 29 圖 4 5 1 快換鉆套 具體的尺寸如下圖 4 5 2 所示 圖 4 5 2 快換鉆套尺寸 因?yàn)榭鞊Q鉆套和夾具體是間隙配合 加工的時(shí)間快換鉆套靠壓緊螺釘把他壓緊在 鉆模板上 以防止加工的時(shí)間工件的旋轉(zhuǎn) 有上圖可知和 10 75 快換鉆套相配的螺釘 的尺寸為 M5 查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可知 M5 快換鉆套壓緊螺釘?shù)木唧w結(jié)構(gòu)如下圖 4 5 3 所示 30 圖 4 5 3 鉆套螺釘 具體的尺寸如下圖 4 5 4 所示 圖 4 5 4 鉆套螺釘尺寸 31 4 6夾具截圖 圖 4 6 1 裝配圖 32 圖 4 6 2 夾具體 第 5章 車(chē) 32 端面 鉆 攻 M22 1 5 5H螺紋的夾具設(shè)計(jì) 5 1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于車(chē) 32 端面 鉆 M22 1 5 5H 螺紋底孔 20 5 攻 M22 1 5 5H 螺紋 倒角 C1 精度要求不高 為此 只考慮如何提高生產(chǎn)效率上 精度則不予考 慮 5 2 定位基準(zhǔn)的選擇 1 夾具體的凸臺(tái)面與工件端面配合限制三個(gè)自由度 2 固定式定位銷(xiāo)與工件 20 96 孔配合限制兩個(gè)自由度 3 削邊銷(xiāo)與工件 10 5 孔配合限制一個(gè)自由度 4 工件的夾緊則由兩個(gè)鉤形壓板來(lái)實(shí)現(xiàn) 5 3 切削力及夾緊力計(jì)算 1 刀具 采用端面車(chē)刀 機(jī)床 CA6140 臥式車(chē)床 33 由 3 所列公式 得 FV zwqueyXpFndafC0 查表 9 4 8 得其中 修正系數(shù) 0 1 vk 3F83 FFX z 24 65 0 yuPa Fw 代入上式 可得 F 889 4N 因在計(jì)算切削力時(shí) 須把安全系數(shù)考慮在內(nèi) 安全系數(shù) K 4321K 其中 為基本安全系數(shù) 1 5 為加工性質(zhì)系數(shù) 1 12 為刀具鈍化系數(shù) 1 13 為斷續(xù)切削系數(shù) 1 14K 所以 NF7 15 2 夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 FKf 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(chēng)直徑 d 8mm 材料 45 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 34 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核 螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 MPa120 滿足要求 8 24cHdF aNc153 經(jīng)校核 滿足強(qiáng)度要求 夾具安全可靠 5 4定位誤差分析 1 移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 yj 式 5 5 min11XDd 式中 固定銷(xiāo)孔的最大偏差1d 固定銷(xiāo)孔的最小偏差D 固定銷(xiāo)定位孔與固定銷(xiāo)最小配合間隙1min 代入 式 5 5 得 0 021 0 0 02 0 031yj min11d 2 轉(zhuǎn)角誤差 式 5 6 LXDXdtg2in2min11 式中 固定銷(xiāo)孔的最大偏差1 固定銷(xiāo)銷(xiāo)孔的最小偏差D 固定銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙1min 固定銷(xiāo)孔的最大偏差2d 削邊銷(xiāo)孔的最小偏差 削邊銷(xiāo)定位孔與固定銷(xiāo)銷(xiāo)最小配合間隙2minX 其中 2 min1i XLgx 則代入 式 5 6 得 0 0010473106 8 0 2 tg 則 0 06 5 5平衡塊的計(jì)算 35 對(duì)移動(dòng)式結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的車(chē)床夾具 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取平衡措施 以減少由離心力產(chǎn)生 的振動(dòng)和主軸軸承的磨損 離心力 Fj 的計(jì)算公式為 Fj 0 01mjR n n 式中 mj 工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量 kg R 工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量中心至回轉(zhuǎn)中心的距離 m n 主軸轉(zhuǎn)速 r min 由離心力引起的力矩 Mj 為 Mj FjL 平衡塊引起的離心力 Fp N 為 Fp 0 01mpr n n 式中 mp 平衡塊的質(zhì)量 r 平衡塊中心至回轉(zhuǎn)中心的距離 m 由 Fp 引起的力矩 Mp 為 Mp Fpl 在綜合考慮徑向位置和軸向位置平衡的情況下 滿足平衡關(guān)系式 Mp Mj 即 0 01mjR n n L 0 01mpr n n l 化簡(jiǎn)后得 Mp mjRL rl 為了彌補(bǔ)估算法的誤差 平衡塊上應(yīng)開(kāi)有環(huán)形槽或徑向槽 以便夾具裝配時(shí)調(diào)整 其位置 長(zhǎng) 寬 高 體積 體積 密度 質(zhì)量 Mj 0 23 0 11 0 1 7 1000 0 068 0 098 0 106 7 1000 17 71 4 944688 22 6kg mp mjRL rl 22 6 72 55 102 12 5 70 36kg 36 5 6夾具截圖 圖 5 6 1 37 圖 5 6 2 夾具體 即角鐵 第 6章 鉆透孔 0 7 锪沉孔 3 5 鉆 3 5 通孔的夾具設(shè)計(jì) 6 1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于鉆透孔 0 7 锪沉孔 3 5 深 3 鉆 3 5 通孔 精度要求不高 為此 只考慮如何提高生產(chǎn)效率上 精度則不予考慮 6 2 定位基準(zhǔn)的選擇 1 夾具體 90 端面與工件端面配合限制三個(gè)自由度 2 固定式定位銷(xiāo)與工件 20 96 孔配合限制兩個(gè)自由度 3 削邊銷(xiāo)與工件 10 5 孔配合限制一個(gè)自由度 4 工件夾緊則是由鉸鏈壓板機(jī)構(gòu)來(lái)完成 5 鉆頭的導(dǎo)中則是由鉆模實(shí)現(xiàn) 6 3 切削力及夾緊力計(jì)算 查表 4 得切削力計(jì)算公式 ppf Kfa7 031F 38 式中 f 1mm