扇形曲柄零件的鉆Ф5孔夾具設計及加工工藝分析含非標6張CAD圖.zip

扇形曲柄零件的鉆Ф5孔夾具設計及加工工藝分析含非標6張CAD圖.zip,扇形,曲柄,零件,夾具,設計,加工,工藝,分析,非標,CAD XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 03 銑 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 銑Ф50前端面 端面銑刀、游標卡尺 600 119 0.25 2.0 1 0.209 2 銑Ф32前端面 端面銑刀、游標卡尺 600 119 0.25 2.0 1 0.134 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 04 銑 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 銑Ф50后端面 端面銑刀、游標卡尺 600 119 0.25 2.0 1 0.209 2 銑Ф32后端面 端面銑刀、游標卡尺 600 119 0.25 2.0 1 0.134 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 05 鉆、擴、粗鉸、精鉸 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆孔至Ф15 麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 545 25.7 0.28 7.5 1 0.246 2 擴Ф15孔至Ф15.85 擴孔鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 680 33.8 0.17 0.425 1 0.263 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 05 鉆、擴、粗鉸、精鉸 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 3 粗鉸Ф15.85孔至Ф15.95 鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 960 48.1 0.13 0.05 1 0.241 4 精鉸Ф15.95孔至Ф16H7 鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 1360 68.3 0.10 0.025 1 0.221 5 鉆孔至Ф23 麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 545 39.4 0.28 11.5 1 0.272 6 擴Ф23孔至Ф24.8 擴孔鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 680 53.0 0.17 0.9 1 0.267 7 粗鉸Ф24.8孔至Ф24.94 鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 960 75.2 0.13 0.07 1 0.241 8 精鉸Ф24.94孔至Ф25H7 鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 1360 107 0.10 0.03 1 0.221 9 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 06 銑 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 銑扇形曲柄前后端面 圓柱銑刀、游標卡尺 600 37.7 0.25 2.0 2 0.537 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 07 銑 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 銑R110圓弧面 圓柱銑刀、游標卡尺 600 37.7 0.25 2.0 1 0.594 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 08 鉆、攻 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆M6-6H螺紋底孔Ф5.1 麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 680 10.9 0.28 2.55 1 0.061 2 攻M6-6H螺紋 絲錐、螺紋塞規(guī) 680 12 0.45 0.45 1 0.031 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 09 鉆 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆Ф5孔 麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 545 8.6 0.28 2.5 2 0.164 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 10 鉆、攻 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆M8-6H螺紋底孔Ф6.8 麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 545 11.6 0.28 3.4 1 0.121 2 攻M8-6H螺紋 絲錐、螺紋塞規(guī) 545 15 0.6 0.6 1 0.048 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 9 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 11 鉆、鉸 HT150 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆孔至Ф5.8錐銷孔 麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 545 9.9 0.28 2.9 2 0.228 2 鉸Ф5.8錐銷孔至Ф6錐銷孔 鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 960 18.1 0.13 0.1 2 0.234 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 扇形曲柄 共 頁 第 頁 材料牌號 HT150 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯 可制件數(shù) 每臺件數(shù) 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 01 備料 金屬型澆注 02 熱 時效處理以消除應內力 03 銑 銑Ф50前端面；Ф32前端面 X52K 端面銑刀、游標卡尺 04 銑 銑Ф50后端面；Ф32后端面 X52K 端面銑刀、游標卡尺 05 鉆 鉆、擴、粗鉸、精鉸Ф16H7孔；Ф25H7孔 Z525 麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 06 銑 銑扇形曲柄前后端面 X52K 圓柱銑刀、游標卡尺 07 銑 銑R110圓弧面 X52K 圓柱銑刀、游標卡尺 08 鉆 鉆、攻M6-6H螺紋 Z525 麻花鉆、絲錐、錐柄圓柱塞規(guī)、螺紋塞規(guī) 09 鉆 鉆Ф5孔 Z525 麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī) 10 鉆 鉆、攻M8-6H螺紋 Z525 麻花鉆、絲錐、錐柄圓柱塞規(guī)、螺紋塞規(guī) 11 鉆 配鉆鉸Ф6錐銷孔 Z525 麻花鉆、鉸刀、錐柄圓柱塞規(guī) 12 鉗工 去毛刺 13 終檢 檢驗至圖紙要求 14 涂漆 涂防銹漆 15 入庫 包裝、入庫 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 摘 要 現(xiàn)代機械加工行業(yè)發(fā)生著深刻的結構性變化，工藝工裝的設計與改良已成為相關企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件。夾具行業(yè)作為一個傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進的發(fā)展。在新經濟時代，這一行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢。 本次設計對扇形曲柄零件的加工工藝分析及鉆Ф5孔進行夾具設計研究。首先對零件進行分析，然后選擇毛坯制造形式，制訂工藝路線，確定機械加工余量、切削用量等。對于專用夾具的設計，首要的任務是想好設計方案，根據(jù)所設計的方案確定定位面，限制每個定位元件的自由度，使其達到設計要求。為保證工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夾具要做的盡可能敞開，因為夾緊機構元件和加工面之間應保持一定的安全距離，以防止夾具與鉆套、刃具在加工過程中發(fā)生干涉。 通過本次設計提升了我獨立分析與解決機械制造的實際課題的能力，并且在計算機CAD、資料檢索等方面也得到了鍛煉與提高。 關鍵詞：扇形曲柄、加工工藝、夾具設計、切削用量、定位 Abstract The modern mechanical processing industry has undergone profound structural changes. The design and improvement of technological tooling has become a necessary condition for the survival and development of related enterprises. Fixture industry, as a traditional and dynamic industry, has made rapid progress in recent decades. In the new economic era, this industry presents a new trend of development. In this design, the processing technology analysis of fan crank parts and the clamp design of drilling hole 5 are studied. Firstly, the parts are analyzed, then the blank manufacturing form is selected, the process route is worked out, and the machining allowance and cutting parameters are determined. For the design of special fixture, the most important task is to think about the design plan, determine the positioning surface according to the design plan, limit the freedom of each positioning element, and make it meet the design requirements. In order to ensure that all the surface to be machined in this process is fully exposed, the fixture should be as open as possible, because there should be a certain safety distance between the clamping mechanism components and the processing surface to prevent interference between the fixture and the drill sleeve and the cutting tool in the process of processing. Through this design, I have improved my ability to independently analyze and solve the actual problems of mechanical manufacturing, and have also been trained and improved in computer CAD, data retrieval and other aspects. Key words: sector crank, processing technology, fixture design, cutting parameters, positioning 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1課題背景 1 1.2目的 1 1.3夾具設計中的特點 1 1.4夾具設計需保證的條件 1 1.5夾具的發(fā)展趨勢 2 第2章 零件的分析 3 2.1零件的作用 3 2.2零件的工藝分析 3 第3章 工藝規(guī)程設計 5 3.1確定毛坯的制造形式 5 3.2基面的選擇 5 3.2.1粗基準的選擇 5 3.2.2精基準的選擇 6 3.3制訂工藝路線 6 3.4機械加工余量的確定 7 3.5 確定切削用量及基本工時 9 第四章 專用夾具設計 22 4.1專用夾具的提出 22 4.2定位機構 22 4.3夾緊機構 23 4.4定位誤差設計 25 4.4.1定位誤差 25 4.4.2 產生定位誤差的原因 25 4.4.3 定位誤差計算 26 4.5 機床夾具的總體形式 27 4.8夾具設計及操作簡要說明 28 結 論 29 參考文獻 30 致 謝 32 IV 第1章 緒論 1.1課題背景 制定扇形曲柄的加工工藝，設計鉆Ф5孔的鉆床夾具，運用機械制造工藝學畢業(yè)中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 1.2目的 畢業(yè)設計是我們對所學畢業(yè)的深入綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設計之后，我得到一次綜合性訓練，我在想我能在多個方面得到鑄煉。就我個人而言，我希望通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鑄煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國建設打一個良好的基礎。由于個人能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教，本人將表示真誠的感謝！ 1.3夾具設計中的特點 1.夾具的設計周期較短，一般不用進行強度和剛度的計算。 2.專用夾具的設計對產品零件有很強的針對性。 3.“確保產品加工質量，提高勞動生產率”是夾具設計工作的主要任務，加工質量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。夾緊裝置的設計對整個夾具的結局有具定性的影響。設計一個好的夾具可以減少廢品率。 1.4夾具設計需保證的條件 1.夾具的結構應與其用途及生產規(guī)模相適應。 2.保證工件的精度。 3.保證使用方便與安全。 4.正確處理作用力的平衡問題。 5.注意結構的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。 1.5夾具的發(fā)展趨勢 1.發(fā)展通用夾具的新品種，由于機械產品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產效率。 2.發(fā)展調整式夾具。 3.推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。 4.加強專用夾具的標準化和規(guī)范化。 5.大力推廣和使用機械化及自動化夾具。 6.采用新結構、新工藝、新材料來設計和制造夾具。 第2章 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給的零件是扇形曲柄。扇形曲柄與機架用轉動副相連并能繞該轉動副軸線整圈旋轉的構件。通俗的說就是能繞機架整圈旋轉。 2.2零件的工藝分析 圖1 扇形曲柄零件圖 技術要求： 1.未注明鑄造圓角均為R3～R5。 2.鑄件尺寸公差按GB6414-86 CT12。 3.加工面線性尺寸的未注公差為GB1704-m。 扇形曲柄零件材料為HT150，灰口鑄鐵是鑄鐵中使用得最多的一種?；铱阼T鐵是在珠光體(或鐵素體)基體中分散有大量片狀石墨的鑄鐵。澆注時緩慢冷卻即可促使石墨化，便可得到灰口鑄鐵，因斷口常呈灰黑色而區(qū)別于白口鑄鐵。扇形曲柄共有以下加工表面，現(xiàn)分述如下： 1.扇形曲柄Φ50端面 2.扇形曲柄Φ32端面 3. 扇形曲柄扇形端面 4. 扇形曲柄R110弧形面 5. 扇形曲柄Φ25H7孔 6. 扇形曲柄Φ16H7孔 7. 扇形曲柄M6-6H螺紋 8. 扇形曲柄Φ5孔 9. 扇形曲柄M8-6H螺紋 10. 扇形曲柄Φ6錐銷孔 ? ? 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1確定毛坯的制造形式 扇形曲柄材料為HT150?？紤]到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選擇鑄造毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT8級，已知此扇形曲柄零件的生產綱領中批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。?? 3.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產無法正常進行。? 3.2.1粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。 3.2.2精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 3.3制訂工藝路線 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。在生產綱領一確定為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 工序01： 金屬型澆注 工序02：時效處理以消除應內力 工序03：銑Ф50前端面；Ф32前端面 工序04：銑Ф50后端面；Ф32后端面 工序05：鉆、擴、粗鉸、精鉸Ф16H7孔；Ф25H7孔 工序06：銑扇形曲柄前后端面 工序07：銑R110圓弧面 工序08：鉆、攻M6-6H螺紋 工序09： 鉆Ф5孔 工序10：鉆、攻M8-6H螺紋 工序11： 配鉆鉸Ф6錐銷孔 工序12：去毛刺 工序13：檢驗至圖紙要求 工序14：涂防銹漆 工序15：包裝、入庫 3.4機械加工余量的確定 圖2毛坯圖 工件毛坯鑄件，查相關資料知，采用金屬澆注，鑄造精度等級IT8，加工余量等級MA-G。 1.扇形曲柄Ф50端面的加工余量 由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。 2.扇形曲柄Ф32端面的加工余量 由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。 3.扇形曲柄Ф25H7孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9知，首先鉆孔至Φ23，再擴Φ23孔至Φ24.8，然后粗鉸24.8孔至Φ24.94，最后精鉸Φ24.94至Φ25H7方可滿足其精度要求。 4.扇形曲柄Ф16H7孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9知，首先鉆孔至Φ15，再擴Φ15孔至Φ15.85，然后粗鉸15.85孔至Φ15.95，最后精鉸Φ15.95至Φ16H7方可滿足其精度要求。 5.扇形曲柄寬扇形端面的加工余量 由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。 6.扇形曲柄R110圓弧面的加工余量 由上述知，鑄造等級IT8，加工余量等級MA-G，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4知，單邊加工余量Z=2.0mm，再由零件圖知，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步銑削即可滿足其精度要求。 7.扇形曲柄M6-6H的加工余量 因加工孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，由零件圖知，粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，首先鉆M6-6H螺紋底孔Φ5.1，攻M6-6H螺紋。 7.扇形曲柄M8-6H螺紋的加工余量 因加工孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，由零件圖知，粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，首先鉆M8-6H螺紋底孔Φ6.8，攻M8-6H螺紋。 8.扇形曲柄Ф5孔的加工余量 因加工孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，由零件圖知，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，一步鉆削即可滿足其精度要求。 3.5 確定切削用量及基本工時 工序01： 金屬型澆注 工序02：時效處理以消除應內力 工序03：銑Ф50前端面；Ф32前端面 工步一：銑Ф50前端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝600 當＝600r/min時， 按機床標準選取 3）計算工時 ——工作臺直徑 工步二：銑Ф32前端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝600 當＝600r/min時， 按機床標準選取 3）計算工時 ——工作臺直徑 工序04：銑Ф50后端面；Ф32后端面 工步一：銑Ф50后端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝600 當＝600r/min時， 按機床標準選取 3）計算工時 ——工作臺直徑 工步二：銑Ф32后端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝600r/min時， 按機床標準選取 3）計算工時 ——工作臺直徑 工序05：鉆、擴、粗鉸、精鉸Ф16H7孔；Ф25H7孔 工步一：鉆孔至Ф15 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步二：擴Ф15孔至Ф15.85 利用擴孔鉆將Ф15孔至Ф15.85，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 則主軸轉速為，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步三：粗鉸Ф15.85孔至Ф15.95 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步四：精鉸Ф15.95孔至Ф16H7 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步五：鉆孔至Ф23 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步六：擴Ф23孔至Ф24.8 利用擴孔鉆將Ф23孔至Ф24.8，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 則主軸轉速為，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步七：粗鉸Ф24.8孔至Ф24.94 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步八：精鉸Ф24.94孔至Ф25H7 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工序06：銑扇形曲柄前后端面 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金圓柱銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝600 當＝600r/min時， 按機床標準選取 3）計算工時 為銑削輪廓的實際長度（mm) 非封閉輪廓銑削時=1～3 工序07：銑R110圓弧面 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金圓柱銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝600r/min時， 按機床標準選取 3）計算工時 為銑削輪廓的實際長度（mm) 非封閉輪廓銑削時=1～3 工序08：鉆、攻M6-6H螺紋 工步一：鉆M6-6H螺紋底孔Ф5.1 選用Ф5.1mm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） 624r/min 按機床選取n=680r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：攻M6-6H螺紋 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 637r/min 按機床選取n=680r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序09： 鉆Ф5孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2 則機動工時為 工序10：鉆、攻M8-6H螺紋 工步一：鉆M8-6H螺紋底孔Ф6.8 選用Ф6.8mm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） 562r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：攻M8-6H螺紋 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r 597r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序11： 配鉆鉸Ф6錐銷孔 工步一：鉆孔至Ф5.8錐銷孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2 則機動工時為 工步二：鉸Ф5.8錐銷孔至Ф6錐銷孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2 則機動工時為 工序12：去毛刺 工序13：檢驗至圖紙要求 工序14：涂防銹漆 工序15：包裝、入庫 第四章 專用夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計鉆Φ5孔專用夾具。 4.1專用夾具的提出 本夾具主要用于鉆Ф5孔，精度要求不高，故設計夾具時主要考慮生產效率。 4.2定位機構 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位基準，均應符合六點定位原理。 由于該零件所設計的為鉆Φ5孔的夾具，扇形曲柄以Φ50端面、扇形端面、Φ25H7孔及Φ16H7孔來定位，本套設計定位方案分析如下： 1. 心軸端面與工件Φ50端面、扇形端面相配合限制三個自由度（即X軸轉動、Y軸移動、Z軸轉動）。 2. 心軸Φ25外圓與工件Φ25H7孔相配合限制兩個自由度（即X軸移動、Z軸移動）。 3. B型固定式定位銷與工件Φ16H7孔相配合限制一個自由度（即Y軸轉動），這樣工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。 4.3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：①結構簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。 5、夾緊力的計算： 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]=3.5~4 取[s]=4 得 4.4定位誤差設計 4.4.1定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2）夾具帶著工件安裝在機床上，夾具相對機床主軸（或刀具）或運動導軌的位置誤差，也稱對定誤差。 3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。 4.4.2 產生定位誤差的原因 1.基準不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產生定位誤差稱之為基準轉換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產生定位誤差。 3.與夾具有關的因素產生的定位誤差 1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導致產生的導向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機床上的安裝誤差，即對定誤差導致工件相對刀具主軸或運動方向產生的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導向元件、定向元件等元件的磨損。 4.4.3 定位誤差計算 1、移動時基準位移誤差 （式4-1） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ————心軸孔與心軸最小配合間隙 代入（式4-1）得： =0.021+0+0.02 =0.041（mm) 2、 轉角誤差 （式4-2） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ———— 心軸孔與心軸最小配合間隙 ———— B型固定式定位銷孔的最大偏差 ———— B型固定式定位銷孔的最小偏差 ———— B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式4-2）得： 則：=0.02686° 4.5 機床夾具的總體形式 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。 圖3 夾具裝配圖 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， 4.8夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇用心軸、六角螺母、圓墊圈和快換墊圈等組成的夾緊機構進行夾緊。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 圖4 夾具體圖 結 論 通過這次設計使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產率都有相當大的影響。在對鉆Φ5孔工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。 參考文獻 [1] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [2]上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002． [3]馮新安.，機械制造裝備設計[M]. 第1版. 機械工業(yè)出版社，2004 [4]李曉沛，簡明公差標準應用手冊.上?？茖W技術出版社，2005 [5] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [6] 上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上海科學技術出版社，2002． [7] 徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術出版社，2003．10． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上海科學技術出版社，2002．8． [10]《實用機械加工工藝手冊》.陳宏鈞， 機械工業(yè)出版社，2009-03-01 [11]《機床夾具設計手冊》.王光斗，上?？茖W技術出版社，??2000-11-01? 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