右彎鉗零件的加工工藝及鏜兩孔夾具設計

右彎鉗零件的加工工藝及鏜兩孔夾具設計摘 要本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 右彎鉗零件工藝規(guī)程及其粗鏜、精鏜2-78.6孔、2-91環(huán)形槽的工裝夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：右彎鉗;夾具設計;加工;工序;基準;工藝路線AbstractThis design involves mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance fit and measurement and other aspects of knowledge.The technological specification of right bending clamp parts and its fixture design for rough boring, fine boring of 2-78.6 holes and 2-91 annular groove are composed of three parts: technological design of parts processing, process design and special fixture design. In the process design, we must first analyze the parts, understand the process of the parts, then design the structure of the blank, and select the processing benchmark of the parts, then design the process route of the parts. The design of special fixture is carried out, and each component of fixture is selected, such as positioning component, clamping component, guiding component, connecting component between fixture and machine tool, and other components; the positioning error caused by fixture positioning is calculated, the rationality and shortcomings of fixture structure are analyzed, and the notes in future design are given. It is intended to be improved.Key words: right curved pliers; fixture design; machining; process; datum; process route目 錄摘 要1Abstract2第一章 概述發(fā)展31.1 機床夾具的主要功能31.2 機床夾具的組成31.3 夾具設計的步驟和基本要求31.3.1 夾具設計的基本要求31.3.2 夾具的設計步驟41.3.3 夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術條件的標注51.3.4夾具體設計7第二章 工藝規(guī)程設計92.1 右彎鉗零件92.2 右彎鉗零件的工藝分析92.3 基準的選擇92.3.1粗基準的選擇原則92.3.2精基準選擇的原則102.4 制定工藝路線102.5 確定各工序的加工余量112.6 確定切削用量及基本工時11第三章 專用夾具設計323.1 問題的提出323.2定位基準的選擇323.3 夾緊說明323.3.1 夾緊機構323.3.2 切削力和夾緊力計算333.4 定位誤差分析343.5 鏜套的設計353.7 繪制裝配圖40結束語42謝 辭43參考文獻443第一章 概述發(fā)展1.1 機床夾具的主要功能 機床夾具已成為機械加工時的重要裝備，同時是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經濟方向發(fā)展。機床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達到工序所規(guī)定的技術要求，工件定位后，經夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產中，而專用夾具用于生產批量較大或特殊需要時。1.2 機床夾具的組成1.定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。2.夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動。3.對刀或導向元件 保證刀具與工件加工表面的正確位置。4.夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對位置關系。1.3 夾具設計的步驟和基本要求1.3.1 夾具設計的基本要求夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響機械加工的質量、工人的勞動強度、生產率和加工成本。因此對設計的夾具，提出以下幾點基本要求。1.能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術要求。若工件達不到加工技術要求，成為廢品，則夾具設計是失敗的，該夾具不能用與生產。2.操作簡單，便于工件安裝，減輕工人的勞動強度，節(jié)省工件安裝時間，降低輔助工時，保證高的生產效率。3.具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分攤在工件上的加工成本。為保證上述基本要求，夾具的生產過程應按下面程序進行：夾具生產任務書夾具的結構設計使用、制造部門會簽夾具制造夾具驗收生產使用。夾具生產任務書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時，根據(jù)生產需要而提出的。任務書中包含內容有設計理由、使用車間、使用設備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準、夾緊點。這是設計夾具的依據(jù)，也是驗收制造夾具的依據(jù)。夾具結構設計是設計人根據(jù)夾具設計任務書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進行誤差計算，以確定出合理方案，進行設計。夾具結構設計完成后，要會同使用部門、制造部門就夾具的結構合理性、結構工藝性和經濟性進行審核、會簽、交付制造。制成的夾具要同設計人員。工藝人員、使用部門、制造部門共同進行驗證。當確認夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產率、操作方便、安全，就可交付生產車間使用。1.3.2 夾具的設計步驟當接到夾具設計任務書后，按下面6個步驟，逐步設計。1.明確設計任務，收集研究設計的原始資料。原始資料包括如下內容。 A：加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過程，所設計夾具應有的工序圖，并了解該工序所使用的設備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余量、切削用量、加工要求、生產節(jié)拍等參數(shù)。 B：了解零件的生產類型，就是決定夾具采用簡單結構或復雜結構的依據(jù)。若屬大批量生產，則力求夾具結構完善、生產率高 或是單件小批量生產或急于應付生產，則夾具結構應簡單，以便迅速制造交付使用。C：收集該夾具所用機床的資料，主要指與夾具連接部分的安裝尺寸。如銑床夾具要安裝在工作臺上，要收集工作如大小，工作如T形槽及槽距，以及機床的技術參數(shù)。D：收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術條件等。E：收集國內外同類型夾具資料，吸收其中先進而又能結合本廠情況的合理部分。F：了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平，有無壓縮空氣壓值等。G：收集有關夾具部件的標準（包括國標、部標、企標、廠標），典型夾具結構圖冊等。2.確定夾具結構方案，繪制結構草圖，其主要內容如下。A：根據(jù)工件加工尺寸、要求和開關，確定工件的定位方式，選擇或設計定位元件，計算定位誤差。B：確定刀具的引導方式及引導元件（指鉆夾具、鏜夾具）。C：確定工件夾緊方式 ，選擇或設計夾緊機構，計算夾緊力。D：確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結構型式。E：確定和設計其他結構，如銑床夾具與機床的連接裝置、對刀裝置。在確定夾具結構的各組成部分時，可提出幾種不同方案，分別畫出草圖，進行分析比較，從中選擇出合理方案。3.繪制夾具總圖。應注意以下幾點。A：繪制夾具總圖，盡量按1：1繪制，以保證直觀性。B：主視圖盡量符合操作者的正面位置。C：工件輪廓用雙點畫線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元件的繪制。 D：繪圖順序為：工件定位元件引導元件夾緊裝置其他裝置夾具體。4.標注總圖上的尺寸、公差與配合和技術條件。夾具總圖結構繪制完成后，需標注五類尺寸和四類技術條件。5.編寫零件明細表。明細表應包括零件序號、名稱、代號（指標準件代號或通用件代號 ）、數(shù)量、材料、熱處理、質量等。6.繪制總圖中非標準件的零件圖。1.3.3 夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術條件的標注在夾具設計中，對于初設計者，在夾具總圖上如何標注尺寸及技術條件，往往是難點之一，以下對此作簡要闡述。1.夾具總圖上應標注的五類尺寸A：夾具外形輪廓尺寸指夾具在長、寬、高三個方向上的最大極限尺寸。若有可動部分，則指運動部件在空間達到的極限位置的尺寸。標注夾具外形尺寸的目的是避免夾具與機床或刀具在空間發(fā)生干涉。B：工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸主要指工件定位面與定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它們直接影響工件加工精度，是計算工件定位誤差的依據(jù)。C：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸主要指對刀元件或引導元件與夾具定位元件之間的位置尺寸、引導元件之間的位置尺寸或引導與導向部分的配合尺寸。D：夾具與機床的連接部分尺寸這類尺寸主要指夾具與機床主軸或工作如必須固定連接的平俱。如車床夾具要安裝在車床主軸上，要標注與車床主軸的連接尺寸，銑床夾具要安裝在工作臺上，要標注與工作如T形槽相配的定位鍵尺寸。E：夾具內容的配合尺寸中心軸與夾具體孔的配合尺寸，鉆套與襯套、襯套與夾具體的配合尺寸，此類尺寸必須標注尺寸、配合性質及配合精度，否則夾具精度無法保證。2. 夾具總圖上應標注的四類技術條件夾具中的技術條件主要指夾具裝配好后，各表面之間的位置精度要求。A：定位元件之間的相互位置要求這是指組合定位時多個定位元件之間的相互位置要求或多件裝夾時相同定位元件之間的相互位置要求。如兩端頂尖頂軸兩端中心孔，要求兩頂尖軸線同軸度，兩V形塊對稱線的同軸度。B：定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求夾具的連接元件或夾具體底面是夾具與機床的連接部分，它決定了夾具與機床的相對位置，也就是決定了定位元件相對機床，或刀具的位置，即決定了工件相對機床或刀具的位置。C：引導元件與連接元件或夾具體底面的位置要求D：引導元件與定位元件之間的相互位置要求3.五類尺寸、四類技術條件的分類五類尺寸、四類技術條件根據(jù)是否與工序加工要求相關而分為兩類，其精度值大小和取法不同。A：與工件加工要求無直接關系的 尺寸公差與配合 這類尺寸公差與配合應按照元件在夾具中的功用和裝配要求，根據(jù)公差與配合國家標準或參閱有關資料來制定。 技術條件 與工件加工要求無直接關系的夾具上技術條件。B： 與加工要求直接相關的 這類尺寸和技術條件與工件上相應尺寸和技術條件直接對應，直接根據(jù)工件相應尺寸公差和相互位置允差的（1/51/2）的值選取。一般工件允差小，取大系數(shù)，工件允差大，則取小系數(shù)。制定這類夾具尺寸公差時，要注意下列問題。 應經工件的平均尺寸作為夾具相應尺寸的基本尺寸，極限偏差按對稱雙向標注。 應以工序尺寸（不一定是工件最終尺寸）作為夾具基本尺寸的設計依據(jù)。4.夾具調刀尺寸的標注當夾具設計完成，按要求標注尺寸后，對有些夾具如銑夾具，往往還要標注調刀尺寸（調刀尺寸一般是指夾具的調刀基準到對刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相對基準的尺寸，它與工件加工尺寸直接相關，也是夾具總圖上關鍵尺寸要求。1.3.4夾具體設計夾具總體設計中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具基礎件、組成夾具的各種元件、機構、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過程中，它還要承受切削力、夾緊、慣性力及由此而產生的振動和沖擊。所以，夾具體是夾具中一個設計、制造勞動量大，耗費材料多，加工要求高的零部件。在夾具成本中所占比重較大，制造周期也長，設計時，應給以足夠的重視。1.夾具體和毛坯結構實際生產中所用夾具體常用的有三種結構。A：鑄造結構鑄造結構夾具體的優(yōu)點如下： 可鑄出復雜的結構形狀。 鑄件抗壓強度大、抗振性好，特別適用于加工時振動大、切削負荷大的場合。 鑄件易于加工，價格低廉，成本低。但鑄件生產周期長，因存在鑄內應力，易引起變形，影響夾具精度的保持性，因此，夾具體必須進行時效處理。B：焊接結構其優(yōu)點如下： 容易制造，周期短。 采用鋼板、型材，如結構合理，布置得當，可減小質量。由于上述兩優(yōu)點，特別適用于新產品試制或臨時急用的場合，以縮短生產周期。此外，一些結構簡單的小型夾具，如翻轉式鉆模、蓋板式鉆模、可缷式鉆模，采用焊接式結構十分有利，因為這些夾具要頻繁拆缷翻轉，力求結構輕巧耐磨。但焊接結構夾具體在焊接過程中的熱變形和殘余應力對夾具精度會有不得影響，因此，焊完后要進行退火處理；另外，為提高剛性需加加強筋。C：裝配結構裝配夾具體是選用夾具專用標準毛坯或標準零件，根據(jù)使用要求組裝而成，可得到精確的外形和空間位置尺寸。標準毛坯和標準零件可組織專業(yè)化生產，這樣不但可以大大縮短夾具體的生產周期，還可降低生產成本。要使裝配夾具體在生產中得到廣泛使用，必須實行夾具零部件的標準化、系列化。2.對夾具體的基本要求A：一定的形狀和尺寸夾具的外形，取決于安裝在夾具上的各種元件、機構、裝置的形狀及它們之間的布置位置。設計時，只要將組成該夾具的所有元件、機構和裝置的結構尺寸都設計好并布置好它們在圖紙上的位置，就可以由此勾畫出夾具體的大致外形輪廓尺寸。因為是單件生產，一般不作復雜計算設計。通常參照類似的夾具結構，按經驗類比法估計確定。確定夾具體尺寸時，可參考下面數(shù)據(jù)。 鑄造結構的夾具體，壁厚取825mm，過厚處挖空。 焊接結構用鋼板取610mm，剛度不夠時加筋板。 夾具體上不加工表面與工件表面之間應有一定間隙，以保證工件與夾具體之間不發(fā)生干涉。間隙大小按以下規(guī)定選?。篴:夾具體、工件都是毛面，間隙取815mm.b:夾具體是毛面，工件是光面，間隙取410mm.B：足夠的強度和剛度目的是減小在加工過程中因受切削力、夾緊力等而發(fā)生變形或振動。當剛度不夠時，可增設加強筋或用框形結構。若用加強筋，其壁厚取0.70.9倍壁厚，高度不大于壁厚5倍。C：良好的結構工藝性以便于制造、裝配、并減少加工工時。如夾具體上大平面上要局部加工，可鑄出35mm凸臺；各加工表面，最好在同一平面內或在同一回轉表面上，以便于加工；盡量減少加工表面面積。另外，對于切削量大的工件所使用夾具，要注意應能方便排屑，以免影響安裝精度；對于大而重的夾具體，要考慮起吊裝置，如吊環(huán)螺釘或起重螺栓。第二章 工藝規(guī)程設計2.1 右彎鉗零件題目所給的零件是右彎鉗零件，用來夾持小型工件，彎曲或切斷金屬絲的一種工具。其形狀詳見右彎鉗CAD圖。2.2 右彎鉗零件的工藝分析右彎鉗零件共有以下幾組加工表面，現(xiàn)分述如下：1、 右彎鉗零件底面2、 右彎鉗零件頂面3、 右彎鉗零件左端面4、 右彎鉗零件2-78.6孔、2-91環(huán)形機理5、 右彎鉗零件前端面上2-10孔、2-14沉孔6、 右彎鉗零件后端面上2-10孔、2-14沉孔7、 右彎鉗零件8-5孔8、 右彎鉗零件右端斜面9、 右彎鉗零件寬3.2槽10、 右彎鉗零件鉗口部分 技術要求：1.經調質處理，HRC5055。2.未注形狀公差應符合GB1184-80的要求。3.銳角倒鈍。2.3 基準的選擇基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。2.3.1粗基準的選擇原則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，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。4.選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。由以上及零件知，選用右彎鉗頂面、左端面及前端面作為定位粗基準。2.3.2精基準選擇的原則選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。精基準選擇應當滿足以下要求：1.用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。2.當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產基準轉換誤差。3.當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”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”、反復加工的原則。5.有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。2.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領以確定為大批生產的條件下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產效率。除此以外，還應考慮經濟效果，以便降低生產成本。最終工藝方案如下：工序01：模鍛工序02：經調質處理，HRC5055工序03：銑底面工序04：粗銑、半精銑、精銑頂面工序05：銑左端面工序06：粗鏜、精鏜2-78.6孔、2-91環(huán)形槽工序07：鉆前端面上2-10孔、锪2-14沉孔工序08：鉆后端面上2-10孔、锪2-14沉孔 工序09：鉆8-5孔深20工序10：銑右端斜面工序11：插寬3.2槽工序12：銑斷工序13：粗銑、精銑鉗口面（即離中心6.25的平面；粗銑、精銑10孔端面）工序14：鉗工去毛刺工序15：檢驗至圖紙要求并入庫2.5 確定各工序的加工余量鉗子的一般材料為碳素合金鋼，在此選用45鋼，右彎鉗零件形狀復雜，且為中大批量生產，查機械制造工藝設計簡明手冊表1.3-1知，采用模鍛，這樣鍛造出來的毛坯，鍛件力性能好，強度高，滿足右彎鉗的要求，再根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊表2.2-25、表1.4-6、表1.4-7和表1.4-8，鍛件重量約為1.5kg，在1600t熱鍛模壓力機上生產，零件無磨削精加工工序，鍛件復雜系數(shù)為，長度為404.5mm，查出該零件余量是：厚度方向為1.52.0mm，水平方向為1.52.0mm。右彎鉗余量厚度方向和水平方向均取1.5mm。以此畫出毛坯圖，毛坯圖詳見CAD毛坯圖。2.6 確定切削用量及基本工時工序01：模鍛工序02：經調質處理，HRC5055工序03：銑底面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取545當545r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取3） 計算工時切削工時： ，=2則機動工時為工序04：粗銑、半精銑、精銑頂面工步一：粗銑頂面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取545當545r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取3）計算工時切削工時： ，=2則機動工時為工步二：半精銑頂面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取760當760r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取3）計算工時切削工時： ，=2則機動工時為工步三：精銑頂面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，數(shù)控銑床XK7132標準選取1180當1180r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，數(shù)控銑床XK7132標準選取3）計算工時切削工時： ，=2則機動工時為工序05：銑左端面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，立式銑床X52K標準選取600當600r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，立式銑床X52K標準選取3）計算工時切削工時： ，=4則機動工時為工序06：粗鏜、精鏜2-78.6孔、2-91環(huán)形槽工步一：粗鏜75.6孔至77.6所選刀具為YT5硬質合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。1） 確定切削深度 2） 確定進給量根據(jù)表1.5，當粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長度為25mm時， =0.150.30mm/r按臥式銑鏜床T611機床的進給量（表4.2-21），選擇 =0.27mm/r3） 確定切削速度按表1.27的計算公式確定 式中=500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 則 117m/min 492r/min 按臥式銑鏜床T611上的轉速，選擇 4） 基本時間選鏜刀的主偏角=45，則=1.0mm，=25mm，=2mm，=0，=0.27mm/r,， 工步二：精鏜77.6孔至78.6所選刀具為YT5硬質合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。 1）確定切削深度 2）確定進給量根據(jù)表1.5，當粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長度為25mm時， =0.150.30mm/r按臥式銑鏜床T611的進給量（表4.2-21），選擇 =0.15mm/r 3）確定切削速度按表1.27的計算公式確定 式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 則 150m/min 616r/min 按臥式銑鏜床T611上的轉速，選擇 4）基本時間選鏜刀的主偏角=45，則=0.5mm，=25mm，=2mm，=0，=0.15mm/r,， 工步三：粗鏜78.6孔至90所選刀具為YT5硬質合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。1）確定切削深度 切削深度比較深，分三次走刀完成，=2.0mm2)確定進給量根據(jù)表1.5，當粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長度為11mm時， =0.150.30mm/r按臥式銑鏜床T611機床的進給量（表4.2-21），選擇 =0.27mm/r3)確定切削速度按表1.27的計算公式確定 式中=500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 則 117m/min 474r/min 按臥式銑鏜床T611上的轉速，選擇 5） 基本時間選鏜刀的主偏角=45，則=2.0mm，=11mm，=0mm，=0，=0.27mm/r,， 工步四：精鏜90環(huán)形槽至91環(huán)形槽所選刀具為YT5硬質合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。 1）確定切削深度 2）確定進給量根據(jù)表1.5，當粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長度為25mm時， =0.150.30mm/r按臥式銑鏜床T611的進給量（表4.2-21），選擇 =0.15mm/r 3）確定切削速度按表1.27的計算公式確定 式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 則 150m/min 616r/min 按臥式銑鏜床T611上的轉速，選擇 4）基本時間選鏜刀的主偏角=45，則=0.5mm，=11mm，=0mm，=0，=0.15mm/r,， 工步五：孔口倒角工序07：鉆前端面上2-10孔、锪2-14沉孔工步一：鉆前端面上2-10孔確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工10孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，取， 故實際切削速度為 則機動工時為 工步二：锪前端面上深11.514沉孔1.選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=14mm 2選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據(jù)切削用量手冊表2.7，當鑄鐵硬度>200H有。（2）計算切削速度根據(jù)切削用量手冊表2.15，當鑄鐵硬度=200220HBS時，, 切削速度的修正系數(shù)為：，故 根據(jù)Z525型鉆床技術資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=960r/mm 3計算基本工時 工步三：锪前端面上深17.514沉孔1.選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=14mm 2選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據(jù)切削用量手冊表2.7，當鑄鐵硬度>200H有。（2）計算切削速度根據(jù)切削用量手冊表2.15，當鑄鐵硬度=200220HBS時，, 切削速度的修正系數(shù)為：，故 根據(jù)Z525型鉆床技術資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=960r/mm 3計算基本工時 工序08：鉆后端面上2-10孔、锪2-14沉孔工步一：鉆后端面上2-10孔確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工10孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，取， 故實際切削速度為 則機動工時為 工步二：锪后端面上深11.514沉孔1.選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=14mm 2選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據(jù)切削用量手冊表2.7，當鑄鐵硬度>200H有。（2）計算切削速度根據(jù)切削用量手冊表2.15，當鑄鐵硬度=200220HBS時，, 切削速度的修正系數(shù)為：，故 根據(jù)Z525型鉆床技術資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=960r/mm 3計算基本工時 工步三：锪后端面上深17.514沉孔1.選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑d=14mm 2選擇切削用量（1）選擇進給量按加工要求決定進給量：根據(jù)切削用量手冊表2.7，當鑄鐵硬度>200H有。（2）計算切削速度根據(jù)切削用量手冊表2.15，當鑄鐵硬度=200220HBS時，, 切削速度的修正系數(shù)為：，故 根據(jù)Z525型鉆床技術資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=960r/mm 3計算基本工時 工序09：鉆8-5孔深20確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工5孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525立式鉆床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)Z525立式鉆床說明書，取， 故實際切削速度為 則機動工時為 工序10：銑右端斜面1. 選擇刀具刀具選取立銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，立式銑床X52K標準選取600當600r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，立式銑床X52K標準選取3）計算工時切削工時： ，=1則機動工時為工序11：插寬3.2槽1. 選擇刀具 刀具選取插刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度 2）計算工時根據(jù)B5020型插床說明書，其功率為為0.6kw，中等系統(tǒng)剛度。則機動工時為 , ,L=、值根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊表6.2-4取，=35mm插床，在此取工序12：銑斷1、 切削用量本工序為銑斷，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。銑刀直徑d=125mm，寬度L=28mm，齒數(shù)Z=20。根據(jù)切削用量簡明手冊第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼料的大于等于785MPa，故選前角=15，后角=12（周齒），=6（端齒）。已知銑削寬度=3.2mm，銑削深度=2.5mm。機床選用X62型臥式銑床。 確定每齒進給 根據(jù)表3.3，X62型臥式銑床的功率為7.5KW（表4.2-35），工藝系統(tǒng)剛性為中等，高速鋼端面銑刀加工鋼料，查得每齒進給量=0.060.1mm/z，現(xiàn)取=0.07mm/z。2、 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表3.7，用高速鋼端面銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm；銑刀直徑d=70mm，耐用度T=120min(表3.8）。3、 確定切削速度和工作臺每分鐘進給量根據(jù)表3.27中公式計算： 式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=2.5mm,=0.07mm/z,=28mm,Z=20,d=125,=1.0。 m/min27.86m/min =70.9r/min根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉速表（表4.2-39），選擇 實際切削速度 工作臺每分鐘進給理為根據(jù)X62型銑床工作臺進給量表（表4.2-40），選擇 則實際每齒進給量為4、 校驗機床功率 根據(jù)表3.28的計算公式，銑削時的功率（單位KW）為 式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=2.5，=0.063mm/min，=28.5mm，Z=20，d=50mm，n=475r/min,=0.63mm =2076.8N X62銑床主動電機的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為 =0.063mm/min， 5、基本工時 三面刃銑刀銑端面的基本時間為： 工序13：粗銑、精銑鉗口面（即離中心6.25的平面；粗銑、精銑10孔端面）工步一：粗銑離中心6.25的平面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，立式銑床X52K標準選取600當600r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，立式銑床X52K標準選取3）計算工時切削工時： ，=2則機動工時為工步二：精銑離中心6.25的平面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，立式銑床X52K標準選取750當750r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，立式銑床X52K標準選取3）計算工時切削工時： ，=2則機動工時為工步三：粗銑10孔端面1. 選擇刀具刀具選取立銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，立式銑床X52K標準選取600當600r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，立式銑床X52K標準選取3）計算工時切削工時： ，=1則機動工時為工步四：精銑10孔端面1. 選擇刀具刀具選取立銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-36，立式銑床X52K標準選取750當750r/min時實際切削速度 按機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-37，立式銑床X52K標準選取3）計算工時切削工時： ，=1則機動工時為工序14：鉗工去毛刺工序15：檢驗至圖紙要求并入庫第三章 專用夾具設計 對于成批生產的零件，大多采用專用機床夾具。在保證加工質量、操作方便、滿足高效的前提下，亦可部分采用通用夾具。本加工工藝規(guī)程中，所用夾具均為專用夾具，需專門設計、制造，這里對粗鏜、精鏜2-78.6孔、2-91環(huán)形槽的專用夾具進行分析。3.1 問題的提出 本夾具主要用于粗鏜、精鏜2-78.6孔、2-91環(huán)形槽，粗糙度均為Ra3.2，與工件頂面有垂直度要求，故設計夾具要考慮在內。3.2定位基準的選擇在夾具設計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設計中首先要解決的問題。根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。設計夾具是原則上應選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應符合六點定位原理。由于該零件的加工是粗鏜、精鏜2-78.6孔、2-91環(huán)形槽并以右彎鉗零件頂面、左端面和前端面來定位，對應的定位元件為：支承板，定位分析如下：1、 右彎鉗零件頂面作為第一定位基準，與三個支承板相配合，限制三個自由度，即X軸轉動、Y軸移動和Z軸轉動。2、 右彎鉗零件左端面作為第二定位基準，與兩個支承板相配合，限制兩個自由度，即X軸移動和Y軸轉動。3、 右變鉗零件前端面作為第一定位基準，與一個支承板相配合，限制一個自由度，即Z軸移動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。 3.3 夾緊說明3.3.1 夾緊機構1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。 2）夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。3 .夾緊力的作用點的選擇： 1）夾緊力的作用點應與支承點“點對點”對應，或在支承點確定的區(qū)域內，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點應選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應使夾具產生影響加工精度的變形。4. 選擇夾緊機構：設計夾緊機構一般應遵循以下主要原則：1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。3)夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構4)必須保證自鎖，機動夾緊應有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。5)夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。6)夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。選用螺栓螺母夾緊機構來對被加工工件進行夾緊。螺栓螺母夾緊機構的特點：結構簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；自鎖性能好操；擴力比80以上，行程S不受限制；加緊工作慢，效力低。3.3.2 切削力和夾緊力計算1、查表4得切削力計算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa, 即=1547N2、 夾緊力計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=8mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅：許用應力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠。3.4 定位誤差分析一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。形成原因有兩個，一是由于定位基準 與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，。已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經驗公式，易知此結果符合。3.5 鏜套的設計粗鏜、精鏜2-78.6孔、2-91環(huán)形槽，為大批量生產，故需要設計鏜模。鏜床夾具又稱鏜模，主要用于加工箱體、支承零件上的孔或孔系。它不僅在各類鏜床上使用，也可在組合機床、車床及搖臂鉆床上使用。1、 雙支承鏜模雙支承鏜模上有兩個引導鏜刀桿的支承，鏜桿的位置精度由鏜模保證，不受機床主軸精度的影響。鏜刀桿與機床主軸采用浮動連接。根據(jù)支承對刀具的位置，雙支承鏜模又可分為以下兩種。（1） 前后雙支承鏜模這類鏜模應用最普通，一般用于鏜削孔徑較大，孔的直徑比L/D>1.5的通孔系，其加工精度較高，但更換刀具不方便。當工件同一軸線上孔數(shù)較多，且兩支承間距離L>10d時，在鏜模上應增加中間支承，以提高鏜桿的剛度（d為鏜桿直徑）。（2） 后雙支承鏜模這類鏜模，兩個支承設置在刀具的后方，鏜桿與主軸浮動連接。為保證鏜桿的剛性，鏜桿的懸伸量L<5d；為保證鏜孔精度，兩支承的導向長度L>(1.251.5) L。后雙支承鏜?？稍谙潴w的一個壁上鏜孔，此類鏜模便于裝缷工件和刀具，也便于觀察和測量。2、 單支承鏜模這類鏜模只有一個導向支承，鏜桿與主軸采用固定連接，安裝鏜模時，應使鏜套軸線與機床主軸軸線重合。主軸的回轉精度將影響鏜孔精度。根據(jù)支承對刀具的位置，單支承鏜模又可分為以下兩種。2） 前單支承鏜模采用前單支承鏜孔，鏜模支承設置在刀具前方。主要用于加工孔徑D>60mm、加工長度L<D的通孔。一般鏜桿的導向部分直徑d<D。因導向部分直徑不受加工孔徑大小的影響，故在多工步加工時，可不更換鏜套。這種布置也便于在加工中觀察和測量。但在立鏜時，切屑會落入鏜套，應設置防屑罩。（2）后單支承鏜模 后單支承鏜模，鏜套設置在刀具的后方。用于立鏜時，切屑不會影響鏜套。 當鏜削D<60mm、L<D的通孔或盲孔時，可使鏜桿導向部分的尺寸d>D。這種形式的鏜桿剛度好，加工精度高，裝卸工件和更換刀具方便，多工步加工時可不更換鏜桿。 當加工孔長度L=（11.25）D時，應使鏜桿導向部分直徑d<D，以便鏜桿導向部分可進入加工孔，從而縮短鏜套與工件之間的距離及鏜桿的懸伸長度。 為便于刀具及工件的裝配和測量，單支承鏜模的鏜套與工件之間的距離一般在2080mm之間，常?。?.51.0）D。 具體的尺寸如下因為鏜套和夾具體是間隙配合，加工的時間鏜套靠壓緊螺釘把它壓緊在鏜模板上，以防止加工的時間工件的旋轉，有上圖可知和50鏜套相配的螺釘?shù)某叽鐬镸8，查機床夾具標準件可知，M8鏜套壓緊螺釘?shù)木唧w結構如下具體的尺寸如下3.6 機床夾具的總體形式1、機床夾具的總體形式一般應根據(jù)工件的形狀、大小、加工內容及選用機床等因素來確定。夾具的組成歸納為：1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。3）導向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。4） 動力裝置在成批生產中，為了減輕工人勞動強度，提高生產率，常采用氣動、液動等動力裝置。5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設置的元件或裝置。2、確定夾具體夾具體是夾具的基礎件，夾具上的各種裝置和無件通過夾具體連接成一個整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機床的連接。對夾具體的要求：1）、有足夠的強度與剛度，在加工過程中，夾具體在切削力、夾緊力的作用下，應不會產生不允許的變形和振動。2）、尺寸穩(wěn)定，為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定，對鑄造夾具體要進行時效處理；對焊接夾具體要進行退火處理，以削除內應力。3）、對構工藝性好，在保證強度和剛度的前提下，夾具體應力求結構簡單，便于制造、裝配和檢驗；體積小、重量輕以便于操作。對于移動或翻轉夾具，其重量一般不宜超過10kg，3.7 繪制裝配圖1.裝配圖按1:1的比例繪制，根據(jù)工件在幾個視圖上的投影關系，分別畫出其輪廓線。2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構、導向裝置的位置。3.安排定位元件。4.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構。5.布置對刀元件，連接元件；設計夾具體并完成夾具總圖。6.標注必要的尺寸、配合、公差等(1)夾具的外形輪廓尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸。(2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。(4)夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。(5)各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差。7.夾具裝備圖上應標注的技術要求(1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導向元件的工作面間