KCSJ-06 角板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆M8底孔夾具設(shè)計(jì)參考素材

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機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品代號(hào) 零件圖號(hào) 零件名稱 角板 材料 HT250 供應(yīng)狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量(kg) 每一毛坯可制零件數(shù) 零件重量(kg) 大批量 鑄件 8.5 1 7.6 部門 工序號(hào) 工序名稱 設(shè)備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號(hào) 夾具 刀具 量具 輔具 10 鑄造毛坯 20 時(shí)效 30 銑60X10兩端面 立式銑床 X5032 專用夾具 面銑刀 游標(biāo)卡尺 40 鉆Φ40孔到工序尺寸 搖臂鉆床 Z5140A 專用夾具 鉆頭 游標(biāo)卡尺 50 擴(kuò)Φ40孔到工序尺寸 搖臂鉆床 Z5140A 專用夾具 擴(kuò)孔鉆 游標(biāo)卡尺 60 鉸孔Φ40孔到工序尺寸 搖臂鉆床 Z5140A 專用夾具 鉸刀 游標(biāo)卡尺 70 粗銑74X60面、74X30面，半精銑74x60面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 游標(biāo)卡尺 80 銑R4的兩個(gè)半圓槽至圖樣要求 立式銑床 X5032 專用夾具 立銑刀 游標(biāo)卡尺 90 鉆M8的螺紋底孔 立式鉆床 Z5125A 專用夾具 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 游標(biāo)卡尺 鉆套 100 攻絲M8 專用夾具 標(biāo)準(zhǔn)螺紋刀 螺距尺 110 去毛刺 專用夾具 鉗工工具 120 檢驗(yàn) 130 入庫(kù) 設(shè)計(jì) 共2頁(yè) 校核 第2頁(yè) 標(biāo)記 處數(shù) 文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) KCSJ-06 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加 40、50、60 鉆、擴(kuò)、鉸Φ40孔 HT250 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 搖臂鉆床 Z5140A 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用鉆夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/z mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆Φ40孔 鉆頭， 游標(biāo)卡尺 68 8.1 0.82 1.5 1 0.43 1.49 2 擴(kuò)Φ40孔 擴(kuò)孔鉆，游標(biāo)卡尺 68 8.1 0.96 0.4 1 0.35 0.09 3 鉸Φ40孔 鉸刀， 游標(biāo)卡尺 68 8.1 1.22 0.1 1 0.21 0.09 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)制10級(jí)5班 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) KCSJ-06 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加 70 粗、精銑74X60面 HT250 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鏜床 X51 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/z mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑74X60面，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標(biāo)卡尺 450 0.35 0.2 1.8 1 0.53 1.49 2 初銑74X30面，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標(biāo)卡尺 450 0.35 0.2 2.2 1 0.35 0.09 3 半精銑74X60面，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標(biāo)卡尺 750 0.25 0.2 0.2 1 0.22 0.09 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)制10級(jí)5班 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) KCSJ-06 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加 30 銑60X10兩端面 HT250 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式銑床 X5032 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/z mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 銑60X10一端面 面銑刀，游標(biāo)卡尺 380 119.4 0.16 2 2 2 銑60X10另一端面 面銑刀， 游標(biāo)卡尺 380 119.4 0.16 2 2 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)制10級(jí)5班 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) KCSJ-06 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 機(jī)加 80 銑R4的兩個(gè)半圓槽至圖樣要求 HT250 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 立式銑床 X5032 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/z mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 銑R4的兩個(gè)半圓槽至圖樣要求 立銑刀，游標(biāo)卡尺 380 119.4 0.16 2 2 2 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械制造 課程設(shè)計(jì)(論文) 題 目:角板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 目 錄 目 錄 2 1.序 言 3 2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 3 3 審查零件圖樣的工藝性 3 4 選擇毛坯 5 5 工藝過(guò)程的設(shè)計(jì) 5 5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5 5.2 零件表面加工方法的選擇 6 5.3 制訂工藝路線 6 6 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 7 7 工序設(shè)計(jì) 8 7.1 選擇機(jī)床 8 7.2 夾具選擇 8 7.3 選擇刀具 8 7.4 確定工序尺寸 8 8 確定切削用量及基本工時(shí) 9 9 專用夾具設(shè)計(jì) 16 9.1 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 16 9.2 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 18 參考文獻(xiàn) 19 角板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及典型夾具 1.序 言 角板的加工工藝規(guī)程是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 課程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為一個(gè)角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺(tái)，其設(shè)備品率為10%，機(jī)械加工廢品率為1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 件/年 角板零件的年產(chǎn)量為5550件，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 3 審查零件圖樣的工藝性 角板零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全?；鶞?zhǔn)孔要求較高，可以通過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜進(jìn)行加工；本零件各表面要求的加工精度低，加工并不困難；角板上的4個(gè)溝槽加工精度不高，可以直接用立銑刀銑出；角板凸臺(tái)的螺紋孔，需經(jīng)過(guò)鉆底孔，再攻絲。角板加工表面和有一定的位置要求，主要是上表面與軸線的平行度為0.06。 經(jīng)過(guò)以上的分析，我們可以先選定粗基準(zhǔn)，加工精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助夾具對(duì)其他表面進(jìn)行加工，從而保證相應(yīng)的位置精度。 角板(鑄件)圖 角板加工圖 4 選擇毛坯 角板有HT250鑄造，輪廓尺寸不大，形狀也不復(fù)雜，又屬成批生產(chǎn)，故毛坯可以采用鑄造成型。零件的形狀不復(fù)雜，因而毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，用砂型鑄造，上下分模鑄造出來(lái)。毛坯的尺寸通過(guò)確定加工余量后決定。 5 工藝過(guò)程的設(shè)計(jì) 5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是帶孔的角板，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，選定角板外圓端面為粗基準(zhǔn)，加工孔，此后選用孔為精基準(zhǔn)，加工其余的表面以及銑槽。 5.2 零件表面加工方法的選擇 本零件的的加工面有內(nèi)孔、上表面、槽及螺紋孔等，材料為HT250。參閱手冊(cè)，其加工方法選擇如下： （1）的內(nèi)孔，表面的粗糙度為，公差等級(jí)為IT7，需要粗鏜、半精鏜、精鏜。 （2）角板端面的粗糙度為，只需要粗銑即可達(dá)到要求。 （3）角板上表面的粗糙度為，公差等級(jí)為IT10，需要經(jīng)過(guò)粗銑、半精銑才能達(dá)到要求。 （4）角板上的槽的內(nèi)表面的粗糙度為，公差等級(jí)為IT10，需要經(jīng)過(guò)粗銑、半精銑才能達(dá)到要求。 （5）凸臺(tái)粗糙度為，只需要粗銑即可達(dá)到要求。 （6）螺紋孔需要經(jīng)過(guò)鉆孔、攻絲。 5.3 制訂工藝路線 銑削加工在排列加工工序時(shí)，一般遵循基準(zhǔn)先行、先主后次、先粗后細(xì)、先面后孔的原則，因而角板的加工工藝路線先加工角板端面，再加工孔，最后加工角板的上表面。按照上述的原則以及工序集中的特點(diǎn)，角板的加工可按下述工藝路線進(jìn)行： 010：以處外圓及上端面定位，粗銑外圓的另外一個(gè)端面，粗鏜孔。 020：以外圓及粗銑后的端面定位，粗銑另外一個(gè)端面，半精鏜孔。 030：以外圓及端面定位，精鏜孔。 040：以的孔及端面定位，粗銑角板的一個(gè)表面。 050：以的孔及端面定位，粗銑角板的另一表面以及凸臺(tái)。 060：以的孔及端面定位，半精銑角板的一表面。 070：以的孔及端面定位，半精銑角板的另一表面。 080：以的孔及端面定位，粗銑角板的一表面的槽。 090：以的孔及端面定位，粗銑角板的另一表面的槽。 100：以的孔及端面定位，半精銑銑角板的一表面的槽。 110：以的孔及端面定位，半精銑銑角板的另一表面的槽。 120：以外圓端面定位，鉆底孔。 130：以外圓端面定位，攻絲。 140：鉗工去毛刺。 150：終檢。 6 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸 角板毛坯尺寸數(shù)據(jù)表 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 28 10 2.5 3 3 31 13 60 3及2.5 65.5 角板毛坯尺寸允許公差數(shù)據(jù)表 鑄件尺寸 公差 1.8 31 13 65.5 1.8 1.6 2.2 7 工序設(shè)計(jì) 7.1 選擇機(jī)床 （1）工序010、020、040、050、080、090是粗銑，060、070、100、110是半精銑。各工序額工步數(shù)不多，成批生不要求很高的生產(chǎn)率，選用臥式銑床就能滿足要求。本零件的外形輪廓不大，精度要求不是很高，選用X61W即可滿足要求。 （2）工序030是精鏜，表面粗造的，加工精度要求高，選用T740K即可滿足要求。 （3）工序120是鉆孔后攻絲，可選用Z525型立式鉆床。 7.2 夾具選擇 本零件角板出銑角板表面及銑槽需要專用的夾具外，其他的用通用夾具即可。鏜孔和銑端面選用三爪自定心卡盤，鉆孔和攻絲選用短銷固定即可。 7.3 選擇刀具 （1）銑削角板表面、端面和凸臺(tái)時(shí)，選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀，直徑。 （2）銑削槽時(shí)，選用直柄鍵槽銑刀，直徑。 （3）鉆孔時(shí)，選用直柄麻花鉆，直徑。 7.4 確定工序尺寸 （1）的工序尺寸及公差 用查表確定各道工序的加工余量及毛坯余量總余量如下：精鏜加工余量0.5mm；半精鏜加工余量1.0mm；粗鏜加工余量3.5mm，則毛坯的總余量為5mm。 各工序的尺寸的基本尺寸如下：半精鏜尺寸；粗鏜尺寸；毛坯的尺寸。 工序尺寸的公差及其偏差：精鏜前的半精鏜取IT11級(jí)，得；粗鏜取IT12級(jí)，得；毛坯公差取。 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：精鏜 ；半精鏜 ； 粗鏜 ；毛坯 。 （2）確定各加工表面的工序加工余量 工序 加工表面 總加工余量 工序加工余量 010 020 040 050 060 070 080 090 100 下端面 上端面 角板表面 角板表面 角板表面 角板表面 槽 槽 槽 5.5 5.5 3 3 3 3 10 10 10 2.5 3 2 2 1 1 10 10 10 110 槽 10 10 8 確定切削用量及基本工時(shí) 工序一：鑄造 工序二：時(shí)效處理 工序三：銑寬60mm2端面，60mm2端面粗糙度要求為12.5.一次粗銑加工即可滿足要求，我們選用X51立式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一：銑60mm上端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完? 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 . 工步二銑60mm下端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上在此不再累述： 工序四：鉆，擴(kuò)，絞Φ40孔 工步一鉆孔至φ39 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ31孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)孔 利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步3：鉸孔 根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序五：銑2個(gè)74x60mm端面，60mm2端面粗糙度要求為6.3一次粗銑加工即可滿足要求，我們選用X51立式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一：銑74x60上端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完? 5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 6） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 . 工步二：銑74x60右端面的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算如上，在此不再累述 工序六：銑長(zhǎng)為12的R4的半圓槽 選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則 8） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝1450 當(dāng)＝1450r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 9） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 銑削其余機(jī)床的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算，如上在此不再累述。 工序VII:Φ15端面. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則 11） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450 當(dāng)＝1450r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 12） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序VIII：鉆M8螺紋孔的切削用量及基本工時(shí)的確定： 選用Z525立式鉆床，選用d=Φ6.8的麻花鉆，M8的機(jī)用絲錐 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： min ⑵攻螺紋M8mm： 選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 第9章 鉆M8孔夾具設(shè)計(jì) 9.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 本夾具主要用于鉆M8孔夾具設(shè)計(jì) 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò)，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。 工件通過(guò)定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。 在這次夾具設(shè)計(jì)中，定位是采用一根心軸和一個(gè)定位插銷來(lái)定位水平方向的。在垂直方向，用兩個(gè)同心半圓環(huán)來(lái)定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過(guò)先加工的孔進(jìn)行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。 9.2夾具的導(dǎo)向 在鉆床上加工孔時(shí)，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置，并在加工過(guò)程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過(guò)程中，導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對(duì)于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。 導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。 在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。 鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。 因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。 圖4.2 鉆套 鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC110。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個(gè)固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A， 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。 9.3切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：鉆頭φ6.8。 則軸向力：見(jiàn)《工藝師手冊(cè)》表28.4 F=Cdfk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 鉆削時(shí) T=17.34 N 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),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(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： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；　參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得： 所以 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，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 9.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 鉆套的類型和特點(diǎn): 1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。 3、快換鉆套：當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。 4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。 鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開(kāi)始鉆孔時(shí)，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖4.3。 圖4.3 切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。 在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。 9.5 鉆模板 在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。 在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。[4] 9.6定位誤差的分析 3) 夾具安裝誤差 因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒(méi)有安裝誤差，=0. 4) 夾具誤差 因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；定位元件相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差；導(dǎo)向元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時(shí)，還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。 5) 加工方法誤差 因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3.計(jì)算時(shí)可設(shè) 。 2. 保證加工精度的條件 工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是 即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲(chǔ)備量。因此將上式改寫為 或 當(dāng)時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。 知此方案可行。 9.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。 為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來(lái)滿足達(dá)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 11 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.011 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 ＞42～48 110 66 ＞48～50 70 74 0.040 鉆模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 9.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)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(shí)效處理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò) 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)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(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)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(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)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(shí)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(guò)程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，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(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 9.9夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用支撐銷定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過(guò)定位，但面是經(jīng)加工過(guò)的面，定位是允許的。 參考文獻(xiàn) [1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M] ．北京出版社，1996．1． [2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊(cè)[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002． [4] 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從接觸這次課程設(shè)計(jì)論文的題目到完成，我對(duì)自己大學(xué)幾年的知識(shí)進(jìn)行了重新的學(xué)習(xí)與鞏固，使自己的專業(yè)知識(shí)更加牢固可靠，從而也更加明確了自己的努力方向，找到了自身的不足，在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我會(huì)更加努力。 28