操縱桿支架加工工藝及鉆3-φ11孔夾具設(shè)計

操縱桿支架加工工藝及鉆3-φ11孔夾具設(shè)計,操縱桿,支架,加工,工藝,11,十一,夾具,設(shè)計 XX學(xué)院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 支架 共 頁 第 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 92X74 每毛坯件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鑄 鑄造毛坯92X74 鑄造 20 時效 人工時效處理 鑄造 熱處理爐 30 銑 粗、精銑底部端面 金工 普通銑床 端面銑刀、游標卡尺 40 銑 粗、精銑端面，保證厚度至尺寸 金工 普通銑床 端面銑刀、游標卡尺 50 銑 粗銑兩側(cè)端面 金工 普通銑床 端面銑刀、游標卡尺 60 銑 精銑兩側(cè)端面 金工 普通銑床 端面銑刀、游標卡尺 70 銑 粗銑內(nèi)側(cè)端面 金工 普通銑床 端面銑刀、游標卡尺 80 銑 精銑內(nèi)側(cè)端面 金工 普通銑床 端面銑刀、游標卡尺 90 銑 粗銑內(nèi)側(cè)端面 金工 普通銑床 端面銑刀、游標卡尺 100 銑 精銑內(nèi)側(cè)端面 金工 普通銑床 端面銑刀、游標卡尺 110 鉆 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 金工 搖臂鉆床 鉆麻花鉆頭，機用鉸刀，游標卡尺 120 鉆 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 金工 搖臂鉆床 鉆麻花鉆頭，機用鉸刀，游標卡尺 150 鉗 去毛刺倒棱角。 裝配 鉗工臺 平板銼、角磨機 160 檢 驗收、入庫 質(zhì)檢 設(shè) 計（日 期） 校 對（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 學(xué) 院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 題目 操縱桿支架加工工藝及夾具設(shè)計 作者 學(xué)院 機械工程學(xué)院 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)號 指導(dǎo)教師 二〇一五 年 五 月 五十三 日 摘 要 本次設(shè)計的主要內(nèi)容是操縱桿支架加工工藝及夾具設(shè)計，操縱桿支架主要是與其它零件配對使用，其主要加工表面及控制位置為兩側(cè)面和支架底面。由零件要求分析可知，保證外側(cè)端面和底座厚度尺寸的同時應(yīng)該盡量保證其垂直度，這對于后工序裝配和總成使用上來說都有重要影響。所以，工序安排時，采取以底面粗定位夾緊加工后，對兩側(cè)面進行銑削加工同時成型。因其粗糙度為Ra12.5，可通過粗銑、半精銑來滿足。對于鉆孔時，主要以操縱桿支架的內(nèi)孔定位，控制其自由度，以達到加工出來的產(chǎn)品滿足要求并且一致性好的目的。 本文的研究重點在于通過對操縱桿支架的工藝性和力學(xué)性能分析，對加工工藝進行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計高效、省力的夾具，通過實踐驗證，最終加工出合格的操縱桿支架零件。 關(guān)鍵詞：操縱桿支架；加工余量；工藝；夾具 I ABSTRACT Enable producing the target in process of production raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. At present, part of the processing of domestic have begun to close to the machine tool, but also need to clamp the workpiece, that is to say, although the technology has been greatly improved but his nature has not changed much, on the flip side, because of his skill and precision is high, so a high quality tool holder of machine tools is an absolute necessity. As everyone knows, because our technology in the unceasing development, technical requirements for processing of the knife is also more and more high, before an ordinary lathe is clamped four tool, and now there is a large number of will not meet the work requirements, therefore, tool holder part can clamp the tool also needs our staff to develop. KEYWORDS:fixture multi-function; Die forging links; Group technology;clipping tight I 目錄 摘要 I ABSTRACT II 第一章 緒論 1 第二章 零件的分析 5 2.1零件的作用 5 2.2零件的工藝分析 5 第三章 確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 8 3.1確定毛坯的制造形式及材料 8 3.2機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計 10 4.1定位基準的選擇 10 4.2制定工藝路線 10 4.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 14 4.4 確定切削用量及基本工時 16 4.4.1粗、精銑底部端面 17 4.4.2粗、精銑端面，保證厚度至尺寸 20 4.4.3粗銑兩側(cè)端面 20 4.4.4精銑兩側(cè)端面 19 4.4.5粗銑內(nèi)側(cè)端面 19 4.4.6精銑內(nèi)側(cè)端面 20 4.4.7粗銑內(nèi)側(cè)端面 20 4.4.8鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 20 4.4.9 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 20 第五章 鉆孔夾具設(shè)計 26 5.1定位基準的選擇 26 5.2定位元件的設(shè)計 26 5.3切削力及夾緊力的計算 27 5.4鉆套的設(shè)計 28 5.5夾緊裝置的設(shè)計 29 小 結(jié) 28 致 謝 29 參考文獻 30 第一章 緒論 本文首先對操縱桿支架的零件進行分析，通過對操縱桿支架進行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機械加工余量、基準選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時的計算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，與指導(dǎo)老協(xié)商后，覺得用夾具比較合適。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運用這些方法和步驟進行了操縱桿支架的機械加工工藝及夾具設(shè)計。整個設(shè)計的指導(dǎo)思想“簡便、高效、經(jīng)濟”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。 第二章 零件的分析 2.1 夾具的發(fā)展史 題目所給的零件是操縱桿支架，而操縱架一般是鑄造件，上面鉆或銑有直孔，其作用是用來與其它部件進行連接的。本課題的任務(wù)就是”操縱桿支架加工工藝及夾具“這個課題。。 2.2 零件的工藝分析 （1）以主視圖為主要加工表面的加工面。 這一組加工表面包括： 操縱桿支架外側(cè)面的銑削加工，內(nèi)側(cè)端面的銑削加工以及、內(nèi)孔的鉆、絞削加工。內(nèi)孔鉆、絞削加工。其中∮30H7內(nèi)孔的表面粗糙度要求為，∮60H11內(nèi)孔表面粗糙度要求為，其余加工表面的粗糙度均為。 以下是該操縱桿支架的零件圖。 圖1-1 操縱桿支架零件圖主視圖 圖1-2 操縱桿支架左視圖 第三章 確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 3.1 確定毛坯的制造形式及材料 “操縱桿支架”零件材料采用鑄造。法蘭材料為HT200，需表面電鍍處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。 3.2 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3.2.1 外側(cè)端面的加工余量 根據(jù)工序要求，操縱桿支架的外側(cè)端面的加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.1~6.5mm，現(xiàn)取5mm。 表7-27粗銑時厚度偏差取-0.28mm。 半精銑：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。 毛坯的基本尺寸為70+2.5+2.5=75mm。 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：66+3+3=72mm 毛坯最小尺寸為： 72-0.8=71.2mm 毛坯最大尺寸為： 72+0.8=72.8mm 粗銑后最大尺寸為 72-1-1=∮74mm 精銑后最小尺寸為72-3-3=66mm 操縱桿支架計銑尺寸與零件圖尺寸相同，即。 3.2.2、內(nèi)側(cè)端面的加工余量 根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗銑、半精銑兩個工序完成，各工序余量如下： 粗銑：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm; 精銑：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為36+3+3=42； 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，HT200尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為36+3+3=42； 毛坯最大尺寸為42+0.55=42.25； 毛坯最小尺寸為42-0.55=41.45； 粗銑工序尺寸為38； 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即； 3.2.3、兩端面的加工余量 根據(jù)工序要求，兩端面的加工只要粗銑、半精銑兩個工序完成，各工序余量如下： 粗銑：參照《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表7-13，其余量值為2.5mm； 毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為23+3+3=29mm； 根據(jù)《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》表2-5，HT200尺寸公差等級選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為29-2-1.3-0.3=25.7mm； 毛坯最大尺寸為25.7mm+0.55=26.25mm； 毛坯最小尺寸為25.7m45mm； 第四章 工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 定位基準的選擇 4.1.1、粗基準的選擇： 粗基準選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： A、保證各重要支承孔的加工余量均勻； B、保證操縱桿支架的內(nèi)壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇操縱桿支架的主要面作為定位基準。即以操縱桿支架的兩個端面上的內(nèi)孔作為粗基準來限制工件的四個自由度，再以另一個面作為定位基準來限制第五個自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達到了加工各個工序的目的。 4.1.2、精基準的選擇： 從保證操縱桿支架孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證操縱桿支架零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。 從操縱桿支架零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。 至于前后端面，雖然它是操縱桿支架箱體的裝配基準，但因為它與操縱桿支架箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 4.2、制定工藝路線 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。操縱桿支架體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。 具體安排是先以底面作為定位基準來加工頂面，然后已經(jīng)銑削好的頂面為基準來加工底面。第二個工序是銑削加工操縱桿支架零件的四側(cè)端面及倒角C3。由于頂平面加工完成后一直到操縱桿支架體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。 按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。 因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)初步擬定操縱桿支架加工工藝路線如下； 方案一： 鑄造毛坯92X74 人工時效處理 工序30粗、精銑底部端面 粗、精銑端面，保證厚度至尺寸 粗銑兩側(cè)端面 精銑兩側(cè)端面 粗銑內(nèi)側(cè)端面 精銑內(nèi)側(cè)端面 粗銑內(nèi)側(cè)端面 精銑內(nèi)側(cè)端面 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 去毛刺倒棱角。 驗收、入庫 方案二： 鑄造毛坯92X74 人工時效處理 粗、精銑底部端面 粗、精銑端面，保證厚度至尺寸 粗銑內(nèi)側(cè)端面 精銑內(nèi)側(cè)端面 粗銑內(nèi)側(cè)端面 精銑內(nèi)側(cè)端面 粗銑兩側(cè)端面 精銑兩側(cè)端面 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 去毛刺倒棱角。 驗收、入庫 方案三： 鑄造毛坯92X74 人工時效處理 粗、精銑底部端面 粗銑兩側(cè)端面 精銑兩側(cè)端面 粗、精銑端面，保證厚度至尺寸 粗銑內(nèi)側(cè)端面 精銑內(nèi)側(cè)端面 粗銑內(nèi)側(cè)端面 精銑內(nèi)側(cè)端面 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 去毛刺倒棱角。 驗收、入庫 其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會對零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時對零件的裝夾和拆卸較頻繁，時間耽擱較長，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由圖樣分析，該圖樣需要銑削底面和兩側(cè)面，在這里我們在銑端面時選用端面銑刀。而鉆削加工時我們可以選擇直柄麻花鉆頭，量具可選用0-150mm為75-100mm的測量游標卡尺，外徑千分尺，游標深度卡尺等。 4.4 確定切削用量及基本工時 4.4.1粗、精銑底部端面 查表可知，由于刀桿伸出長度為，切削深度為。于是就有：銑刀的進給量； 切削速度：通過查找相關(guān)手冊可知 由表可知，機床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為：，有 于是就有機床的切削速度： = 計算每分鐘進給量： 銑削的長度l的計算： 計算刀具的切入長度： 計算刀具的切出長度： 有 計算行程次數(shù)： 計算機動時間： 4.4.2粗、精銑端面，保證厚度至尺寸 本工序為 粗、精銑端面的工序,我們選擇機床：銑床 X5032，功率P=11kw； 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=20 1)銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況，我們通過《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》3.1—27可知 1—2 這里取1.5 2)銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—28 3—29可知 0.25 3)銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—30可知 所以： 4)計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表1.4—15 可知：機床功率足夠。 4.4.3粗銑兩側(cè)端面 （1）、銑削寬度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1—27有 半精銑— 這里取 （2）、銑削每齒給量的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—28有 （3）、銑削深度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—29有 （4）、銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—30有 所以： （5） 計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， （6）計算銑削力 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 4.4.4精銑兩側(cè)端面 機床：X5032銑床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X 切削深度： 進給量：根據(jù)實際工況，我們通過《實用機械工藝簡明手冊中》2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：由《實用機械工藝簡明手冊中》，可以知道4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 即 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 4.4.5粗銑內(nèi)側(cè)端面 切削深度=2mm 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進給量： 式（1.7） 被切削層長度： 刀具切入長度： 式（1.6） 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（1.5）有： 4.4.6精銑內(nèi)側(cè)端面 切削深度：,進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，?。? 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有 ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（1.5）有： 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.2）有： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（1.5）有： 4.4.7粗銑內(nèi)側(cè)端面 切削深度：,進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取： 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有 ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（1.5）有： 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.2）有： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（1.5）有： 4.4.8鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 工件材料為HT200鑄鐵?？椎闹睆綖?0mm，表面粗糙度12.5。加工機床為Z3050，加工工序為鉆，加工刀具為：鉆孔—Φ18mm。 確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z3050立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 由參考文獻[7]表28-3，，，故 查Z3050機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻[7]表28-5，，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應(yīng)地 ，， 4.4.9 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 工件材料為HT200鑄鐵?？椎闹睆綖?1mm，表面粗糙度12.5。加工機床為Z3050，加工工序為鉆，加工刀具為：鉆孔—Φ11mm。 確定進給量 根據(jù)參考文獻[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z3050立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻[7]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[7]表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得： ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。 由參考文獻[7]表28-3，，，故 查Z3050機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻[7]表28-5，，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應(yīng)地 ，， 第五章 鉆孔夾具的設(shè)計 本夾具主要用來鉆底面孔，所考慮的要確定定位基準面和定位基準中心，鉆孔要考慮使用鉆套，夾緊裝置要考慮用手動還是自動夾緊方式。 5.1定位基準的選擇 根據(jù)鉆孔夾具的定位方式相同，也采用一面兩孔定位，一面即為加工好的內(nèi)部底面，兩孔選擇2-。 5.2定位元件的設(shè)計 本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對階梯式定位銷進行設(shè)計。 由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距。 由于兩工藝孔有位置度公差，所以取其尺寸公差為。 所以兩工藝孔的中心距為 ，而兩工藝孔尺寸為。 根據(jù)削邊銷與圓柱銷的設(shè)計計算過程如下： 圖5-1 定位元件示意圖 （1）確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差 == （2）確定圓柱銷直徑及其公差 （—基準孔最小直徑） 取f7 所以圓柱銷尺寸為 （3）削邊銷的寬度b和B （由《機床夾具設(shè)計手冊》） （4）削邊銷與基準孔的最小配合間隙 其中： —基準孔最小直徑 —圓柱銷與基準孔的配合間隙 （5）削邊銷直徑及其公差 按定位銷一般經(jīng)濟制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 。 5.3切削力及夾緊力的計算 由資料《機床夾具設(shè)計手冊》查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實際所需夾緊力：由參考《機床夾具設(shè)計手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表 可得： 所以 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，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 取，， 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：： 式中參數(shù)由《機床夾具設(shè)計手冊》可查得： 其中： 由《機床夾具設(shè)計手冊》表得：原動力計算公式： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 5.4鉆套的設(shè)計 本次鉆孔需鉆的是底面上的共孔，由于分別都是均布分布的孔，要采用快換式鉆套來對各孔進行鉆孔加工。以下式快換式鉆套的選擇。 圖5-2 快換鉆套 鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表5-1 鉆套基本結(jié)構(gòu)參數(shù) d H D 公稱尺寸 允差 25 56 35 +0.025 +0.009 52 46 12 5.5 21 32.5 5.5夾緊裝置的設(shè)計 本次夾緊裝置采用手動夾緊裝置，用壓板直接夾緊操縱桿支架內(nèi)部底面上的即可，一邊采用一個壓板，用階梯式定位銷對操縱桿支架兩側(cè)進行定位。具體夾具裝配圖如下圖所示： 圖5-5 所示 小 結(jié) 這段時間以來，通過查閱各種需要用到的資料，和以往老師們傳授的知識，通過日以繼夜的計算和繪圖，到如今論文總算完成了，心里充滿了各種感想。覺得做一門學(xué)問，真的不容易，需要花費很多的時間和精力在上面，只有這樣，才能做得更好，才能使論文得到大家都認可。做到這里，論文總算完成了，我覺得做一個零件的夾具設(shè)計，首先需要了解這個零件的作用以及使用場合，然后就是它的加工工藝，根據(jù)它最重要的加工工藝位置來做相對應(yīng)的夾具，這樣就很容易找到做夾具的切入點，通過定位基準，精基準的選擇，從而設(shè)計出合理的有效的工裝夾具，這樣也便于實際生產(chǎn)。 致 謝 時間過得真快，轉(zhuǎn)眼就要到了畢業(yè)的時候了，心里感概很多，在論文完成之際，我要向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！感謝您這四年對我們的諄諄教導(dǎo)，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時還在思想給我以無微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成專科階段的學(xué)業(yè)同時，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標。知道自己想要什么，知道以后的人生目標是什么，通過這幾年的學(xué)習(xí)，讓我知道了我們親愛的導(dǎo)師嚴謹求實的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認真加負責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設(shè)計與計算，通過查找了各類的夾具，編程手冊論文終于可以完成了，我感到很開心，也很激動，因為這是我知識的積累。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為我自己已經(jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)三年來對所學(xué)知識的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識。 參考文獻 1 王少軍．機械制造工藝學(xué)（M）．北京：機械工業(yè)出版社，2009 35~ 2 壽主編．機床夾具設(shè)計．北京：機械工業(yè)出版社，2011 86~97 3 王笑天．金屬材料學(xué)（M）．北京：機械工業(yè)出版社，2012 22~36 4 邱中懷．技術(shù)，應(yīng)用與開發(fā)EM）．北京：機械工業(yè)出版社，2012 33~65 5 張華．機械原理(M)．北京：高等教育出版社，2013：40~55 6 東北重型機械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)機床夾具設(shè)計手冊（M）上海：. 上海科學(xué)技術(shù)出版社，2012：103~121 7 楊立峰． 黑客入侵網(wǎng)頁攻防修煉，電子工業(yè)出版社，2011：56~74 8 王平鴻．機器維修工程學(xué)（M）．北京：農(nóng)業(yè)出版社，2013：19~39 9 張耀鵝．加工技術(shù)實用手冊（M）．北京：冶金工業(yè)出版社，2014：120~146 10 李民．國內(nèi)外焊絲簡明手冊．北京：兵器工業(yè)出版社，2009：36~58 11 李伊敏。和辯工藝設(shè)計工作的要求。機械工業(yè)出版社，2010：36~58 12 姚晨。實際加工工藝設(shè)計手冊。航空工業(yè)出版社，2014; 120~146 13Yon-chun Chou, R. A. Srinivas. Automatic design of machining fixture conceptual design [J]. Int J Adv Manuf Technol (2011) 9:3-12. 14 J. Cecil. A Clamping Design Approach for Automated Fixture Design [J]. Int J Adv Manuf Technol (2011) 18:784–789. XXIV XX學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 1 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 30 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑床夾具 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 粗、精銑底部端面 端面銑刀、游標卡尺 310 169.37 0.1 1.3 1 3.2 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 2 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 40 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑床夾具 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 粗、精銑端面，保證厚度至尺寸 端面銑刀、游標卡尺 880 221.06 0.5 0.5 1 5.1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 3 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 50 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 粗銑兩側(cè)端面 端面銑刀、游標卡尺 300 79.13 0.05 5.5 10 11.3 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 4 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 60 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑床夾具 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 精銑兩側(cè)端面 端面銑刀、游標卡尺 320 13.75 0.23 33 1 0.52 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 5 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 70 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 粗銑內(nèi)側(cè)端面 端面銑刀、游標卡尺 97 2.98 0.23 35 1 1.8 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 6 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 80 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 精銑內(nèi)側(cè)端面 端面銑刀、游標卡尺 310 169.37 0.1 1.3 1 3.2 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 7 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 90 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 粗銑內(nèi)側(cè)端面 端面銑刀、游標卡尺 350 103.3 0.8 1.35 1 0.73 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 8 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 100 銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 普通銑床 X5032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆孔夾具 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 精銑內(nèi)側(cè)端面 端面銑刀、游標卡尺 530 151.94 0.3 0.55 1 1.13 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 9 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 110 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 鉆孔夾具 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 鉆麻花鉆頭，機用鉸刀，游標卡尺 760 215.25 0.1 0.1 1 2.36 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日 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學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱桿 零件名稱 機架 共 9 頁 第 9 頁 銑間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 110 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 92X74 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 鉆孔夾具 柴油 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(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/z mm 機動 輔助 1 鉆、絞內(nèi)孔至尺寸 鉆麻花鉆頭，機用鉸刀，游標卡尺 760 215.25 0.1 0.1 1 2.36 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 199 2013年11月6日