YE237-蝸輪-渦輪減速器箱體零件工藝和鉆3-M10底孔夾具設(shè)計

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Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements.Keywords: box type parts; technology; fixture;目 錄摘 要IABSTRACTII1 加工工藝規(guī)程設(shè)計11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工藝分析11.2 蝸輪減速器箱體加工措施21.2.1 孔和平面的加工順序21.2.2 孔系加工方案選擇21.3 蝸輪減速器箱體加工定位基準的選擇31.3.1 粗基準的選擇31.3.2 精基準的選擇31.4 蝸輪減速器箱體加工主要工序安排41.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定61.6確定切削用量及基本工時（機動時間）61.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排222 鏜185-70孔夾具設(shè)計262.1 研究原始質(zhì)料262.2 定位、夾緊方案的選擇262.3切削力及夾緊力的計算262.4 誤差分析與計算282.5定位銷選用282.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明293 鉆3-M10底孔的鉆床夾具設(shè)計303.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置303.2 夾具的導(dǎo)向313.3 切削力及夾緊力的計算323.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙353.5 鉆模板363.6定位誤差的分析363.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用383.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)393.9 夾具設(shè)計及操作的簡要說明41總 結(jié)42參 考 文 獻43致謝44421 加工工藝規(guī)程設(shè)計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是蝸輪減速器箱體,蝸輪減速器箱體零件的加工質(zhì)量，蝸輪減速器箱體零件的加工質(zhì)量，并確保組件正確安裝。1.1.2 零件的工藝分析蝸輪減速器箱體類零件圖。蝸輪減速器箱體是一個殼體零件，別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔?？煞秩M加工表面。分析如下：（1）以底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；4-18mm孔。（2）以185-70孔的支承孔為加工面。這一組包括：185-70孔孔。（3）以40凸臺面為加工面。這一組加工表面包括：40凸臺面銑削加工；M20螺紋孔（4）以230大端面為加工面主要加工表面有以下5個主要加工表面;1.端面 通過粗銑精銑達到1.6精度要求2.內(nèi)圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到6.3的精度要求3.內(nèi)表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求4.底面 通過粗銑直接使底面精度達到12.55. 凸臺端面 在凸臺端面使其達到12.5的精度要求1.2 蝸輪減速器箱體加工措施由以上分析可知。蝸輪減速器箱體零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應(yīng)對孔與平面間的關(guān)系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。1.2.1 孔和平面的加工順序蝸輪減速器箱體類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應(yīng)遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應(yīng)遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。1.2.2 孔系加工方案選擇通過蝸輪減速器箱體的加工方案，應(yīng)選擇符合加工方法，加工精度和加工設(shè)備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟因素。了滿足精度和生產(chǎn)率的要求，應(yīng)選擇在的最終價格。根據(jù)基蝸輪減速器箱體部要求顯示和生產(chǎn)力的要求，目前應(yīng)用在鏜床夾具鏜床組合適于。（1） 鏜套加工（2） 在大批量生產(chǎn)中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設(shè)計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導(dǎo)鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。（2）用坐標鏜方法在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。隨著坐標鏜削的方法，需要蝸輪減速器箱體孔的和在直角坐標轉(zhuǎn)換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。1.3 蝸輪減速器箱體加工定位基準的選擇1.3.1 粗基準的選擇基準的選擇應(yīng)滿足下列要求：（1）保證每個重要支持均勻的加工余量；（2）保證零件和管壁有一定的差距。了滿足要求，主要支持應(yīng)作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。1.3.2 精基準的選擇從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應(yīng)能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準，但因它是對垂直主軸承孔的基礎(chǔ)。1.4 蝸輪減速器箱體加工主要工序安排用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應(yīng)在兩個工藝孔加工工藝處理。工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔銑床的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。工藝路線一：10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側(cè)端面80銑銑90右側(cè)端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110鏜粗鏜185-70孔120鏜精鏜185-70孔130鏜粗鏜90孔140鏜精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫工藝路線二：10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側(cè)端面80銑銑90右側(cè)端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110車粗鏜185-70孔120車精鏜185-70孔130車粗鏜90孔140車精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫根據(jù)加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一：10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側(cè)端面80銑銑90右側(cè)端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110鏜粗鏜185-70孔120鏜精鏜185-70孔130鏜粗鏜90孔140鏜精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定“蝸輪減速器箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。（1）底面的加工余量。根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工余量如下：粗銑：參照工藝手冊第1卷。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。精銑：參照手冊，余量值。（2）螺孔毛坯實心，不沖孔（3）端面加工余量。端面分粗銑、精銑加工。各余量如下：粗銑：參照工藝手冊，其余量規(guī)定，取。（4）螺孔加工余量毛坯實心，不沖孔。1.6確定切削用量及基本工時（機動時間）工序40：銑底平面機床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：?。喝°娤魉俣让魁X進給量：取取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速：按照文獻，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：,取切削工時被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序50：粗銑230大端面機床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：?。喝°娤魉俣让魁X進給量：取，取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速：按照文獻，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：取切削工時被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序60：精銑230大端面機床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：取：取銑削速度每齒進給量：取，取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速：按照文獻，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：取切削工時被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序70 銑90左側(cè)端面1.工步一粗銑左側(cè)面（1）切削深度 。（2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際（1） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。2.工步二 精銑左側(cè)面（1）切削深度 。（2）進給量的確定 此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）切削速度的確定 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-157=124m/min，計算主軸轉(zhuǎn)速，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3機床主軸轉(zhuǎn)速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度（4）基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工序80 銑90右側(cè)端面1.工步一粗銑右側(cè)面（1）切削深度 。（2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際（2） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。2.工步二 精銑右側(cè)面（1）切削深度 。（2）進給量的確定 此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）切削速度的確定 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-157=124m/min，計算主軸轉(zhuǎn)速，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3機床主軸轉(zhuǎn)速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度（4）基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工序90：銑頂部40的凸臺面機床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：取：取銑削速度每齒進給量：取取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速：按照，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：取切削工時被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次數(shù)為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序100：鉆、擴、鉸4-18mm機床：鉆床Z525刀具：根據(jù)參照文獻選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔11鉸孔時先鉆孔切削深度：進給量：取。切削速度：取。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時 被切削層：刀具切入： 刀具切出： 取走刀次數(shù)為1機動時間： 擴孔刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403切削深度：進給量：取。切削速度：取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照文獻取所以實際切削速度：切削工時被切削層：刀具切入有：刀具切出： ，取走刀次數(shù)為1機動時間： 鉸孔刀具：根據(jù)參照文獻選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度：，且。進給量：根據(jù)文獻取。切削速度：參照文獻取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照文獻3表3.131取實際切削速度：切削工時被切削層：刀具切入，刀具切出： 取走刀次數(shù)為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：工序110、120粗鏜185-70孔機床：T68刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 粗鏜進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。切削速度：取。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照文獻3表3.141，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量： 被切削層：刀具切入： 刀具切出： 取行程次數(shù)：機動時間： 精鏜進給量：確定進給量切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照文獻3表3.1441，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層：刀具切入：刀具切出： 取行程次數(shù)：機動時間：所以該工序總機動工時工序130、140 粗鏜、精鏜90孔機床：T68刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 粗鏜進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。切削速度：取。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照文獻3表3.141，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量： 被切削層：刀具切入： 刀具切出： 取行程次數(shù)：機動時間： 精鏜進給量：確定進給量切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照文獻3表3.1441，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層：刀具切入：刀具切出： 取行程次數(shù)：機動時間：所以該工序總機動工時工序150、鉆孔攻絲3-M10機床：鉆床 Z525刀具：麻花鉆、擴孔鉆、絲錐進給量：根據(jù)工藝手冊取切削速度：參照工藝手冊取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層：刀具切入：刀具切出：走刀次數(shù)為1機動時間：進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照工藝手冊取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層：刀具切入：刀具切出： （盲孔）機動時間：工序160: 鉆孔攻絲6-M8機床：鉆床 Z525刀具：麻花鉆、擴孔鉆、絲錐進給量：根據(jù)工藝手冊取切削速度：參照工藝手冊取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層：刀具切入：刀具切出：走刀次數(shù)為1機動時間：進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照工藝手冊取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層：刀具切入：刀具切出： （盲孔）機動時間：工序 170鉆孔攻絲M20螺紋孔刀具選用GB1436-85鉆鉆孔進給量為0.200.35。 則取確定加工速度，根據(jù)工藝手冊加工速度計算公式為 查得為，刀具耐用度T=35則 =1.6故 =72選取 故實際速度為=2.64確定加工時間（一個孔） =工序180 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔本工序采用計算法。表3-6標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽的長度（從gb6117-85）直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8011.20151101表3-7 主要幾何麻花鉆（根據(jù)GB6117-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8鉆頭，鉆鉸刀磨損標準和耐久性（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）1120鉆孔擴孔鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭磨損0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進給量查工藝手冊鉆孔的進給量為f=0.250.65,進給量取f=0.60。.確定加工速度灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 V=12=10.32 （3-17）則 = =111 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 145則實際加工速度 = = =11.81.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排設(shè)年產(chǎn)量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產(chǎn)量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產(chǎn)時間不應(yīng)超過1.14min。機械加工單（在上述生產(chǎn)類型）時間定額：大規(guī)模生產(chǎn)）大規(guī)模生產(chǎn)：參照工藝手冊（生產(chǎn)類型：中批以上）時間計算公式： （大量生產(chǎn)時）因此大批量單件時間計算： 其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間） 輔助時間。 布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值工序1：粗、精銑底面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。在加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 工序2：鉆底面孔機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。裝卸短暫所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序3：粗銑凸臺機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序4：鉆側(cè)面孔機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。由于生產(chǎn)線上裝時間很短，所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序5：粗銑端面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序6：銑端面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序7：粗鏜孔機動時間：輔助時間：參照工藝手冊取工步輔助時間。所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求工序8：精鏜支承孔機動時間：輔助時間：參照工藝手冊取工步輔助時間。裝卸短所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求工序9：端面螺紋孔攻絲機動時間：輔助時間：參照鉆孔時間，取裝卸時間，工步時間。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序10：精銑端面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。取裝卸時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求工序11：精銑側(cè)面機動時間：輔助時間：參照工藝手冊，取工步輔助時間。所以取裝時間。則：根據(jù)工藝手冊，單間時間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求工序12：底面螺紋孔攻絲機動時間：輔助時間：取裝卸輔助時間，工步輔助時間。則：參照鉆孔值，取單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。2 鏜185-70孔夾具設(shè)計2.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工鏜孔185-70孔孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。2.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對鏜孔185-70孔行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。因此，定位、夾緊方案有：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。鏜孔185-70孔時為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。2.3切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻5查表可得：圓周切削分力公式： 式中 查5表得： 查5表 取 由表可得參數(shù)： 即：同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即：軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力：F夾KF （N）扭距：Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)實際所需夾緊力：由參考文獻16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，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。2.4 誤差分析與計算該夾具以一面兩銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.5定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：表3.1 定位銷dHD公稱尺寸允差816150.01122514M1242.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。3 鉆3-M10底孔的鉆床夾具設(shè)計3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件?？紤]到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構(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構(gòu)組成復(fù)合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單；（2）擴力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。在這次夾具設(shè)計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當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先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。3.2 夾具的導(dǎo)向在鉆床上加工孔時，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進入正確的加工位置，并在加工過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固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A， 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。3.3 切削力及夾緊力的計算刀具：鉆頭8。則軸向力：見工藝師手冊表28.4F=Cdfk3.1 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=0.8T=0.206功率 P=在計算切削力時,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 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,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，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力：F夾KF （N）扭距：Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)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：由參考文獻16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，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。3.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點: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：當對孔進行鉆鉸等加工時，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：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(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，使開始鉆孔時，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=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設(shè)計中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。3.5 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、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。43.6定位誤差的分析夾具安裝誤差因夾具在機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，因而沒有安裝誤差，=0.夾具誤差因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準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于安裝基準的尺寸或位置誤差；定位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差；導(dǎo)向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時，還存在分度誤差。以上幾項共同組成夾具誤差。加工方法誤差因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、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。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的1/3.計算時可設(shè)。2. 保證加工精度的條件工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，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早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量。因此將上式改寫為或 當時，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短和夾具總圖上各項公差值確定得是否合理。知此方案可行。3.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計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間。為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT150222635+0.033+0.017392630424625HT150563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計的基本要求（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，時效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)具有足夠的強度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯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表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(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夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當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。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，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度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。3.9 夾具設(shè)計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但面是經(jīng)加工過的面，定位是允許的?？?結(jié)在設(shè)計過程中，我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計手冊，在機械領(lǐng)域中的一些基本問題的探討。因此，這樣的設(shè)計不僅要加強自己的理解和知識，和他們的知識，拓寬。此外，該拉延工藝的設(shè)計，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時間，手繪，所有這些因素都使我們學到更多的知識，圖像識別和提高我們的繪圖能力。但知識有限，實際的經(jīng)驗更多的問題，所以我的設(shè)計也有許多不足之處。如：每個時間分配不合理，雖然計算機圖形練習，但與手工繪圖相比，少，夾具設(shè)計的比例，步進機構(gòu)為手動，并降低成本，但它太簡單了。需要在未來的設(shè)計改進。最后，在這里，感謝老師的悉心指導(dǎo)和同學們的幫助。參 考 文 獻1 李 洪工藝手冊M 北京出版社，200612 陳宏鈞實用金屬切削手冊M 機械工業(yè)出版社，200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會金屬切削手冊M上?？茖W技術(shù)出版社，20024 楊叔子機械加工工藝師手冊M機械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機床夾具設(shè)計手冊M 遼寧科學技術(shù)出版社，2003106 都克勤機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M 貴州人民出版社，200347 胡建新機床夾具M 中國勞動社會保障出版社，200158 馮 道機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機械制造工藝學M機械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機械加工余量與公差手冊M中國標準出版社，19941211 劉文劍夾具工程師手冊M黑龍江科學技術(shù)出版社，200712 王光斗機床夾具設(shè)計手冊M上?？茖W技術(shù)出版社，20028致謝