支架工藝規(guī)程及加工3×Φ7螺紋孔工裝夾具設(shè)計(jì)及建?！救SPROE模型】

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Now the machine-finishing profession is having the structural change, Technology to design the clamp and improved has become the enterprise survival and the development of the necessary conditions. Process design and improvement of jig directly affect the quality and performance of products.This topic is mainly directed against the stents procedure and processing 3 x 7holes Jig design and research. This paper introduces the processing stent procedures，and the problems encountered of analysis in the process of establishing, fixed working hours, Cutting dosages of the calculation. Through the whole scheme design of fixture, design of positioning mechanism, and the special jig design requirements, The detailed design a stent parts 3x7holes Jig design, And the process of using fixture design process, Including positioning, clamping and error is analyzed and calculated.Through the design, Become more familiar with the process of machining the workpiece process analysis, learning fixture design rules, Through research and access to information, to design the best process technology program and a dedicated fixture workpiece. Through cutting tools reasonable choice as well as jigs actual design, Grasping how to process a components craft plan to formulate, how to design a fixture, And improve the ability to analyze and solve problems. By using AutoCAD and Proe for fixture design, Have improved the computer painting ability further，F(xiàn)or my future study and work has laid a good foundation. Keywords: Stent Technology Program Tool Jig目 錄 引 言2第一章 工件加工工藝安排3第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程52.1 工藝規(guī)程52.1.1確定毛坯的制造形式52.1.2材料的技術(shù)要求52.1.3 基準(zhǔn)的選擇62.2 工藝規(guī)程涉及的計(jì)算62.2.1工序一 銑后側(cè)大平面62.2.2工序二 銑圓柱右側(cè)平面72.2.3工序三 銑圓柱左側(cè)平面82.2.4工序四 銑上平面92.2.5工序五：加工20H7孔102.2.6工序六：加工6H8孔132.2.7工序七：加工3*7-14孔16第三章 夾具設(shè)計(jì)203.1夾具總體方案設(shè)計(jì)203.2定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)203.3專用夾具設(shè)計(jì)要求213.4加工支架3*7-14孔的工裝夾具213.4.1本工序零件的加工要求分析213.4.2確定夾具類型213.4.3擬定定位方案和選擇定位元件213.4.4切削力及夾緊力計(jì)算223.4.5確定夾緊方案233.4.6總體結(jié)構(gòu)分析233.4.7工作原理243.5夾具圖243.5.1夾具裝配圖如下243.5.2夾具體如下25總 結(jié)26謝 辭27參考文獻(xiàn)28附 表29大連交通大學(xué)2010屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引 言當(dāng)今社會人們廣泛使用家用機(jī)器和大型機(jī)器，人們的生活水平得到了很大的改善。因此我們的生活離不開制造業(yè)，當(dāng)人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時(shí),很少談到工件夾具,但是在零件生產(chǎn)的基本領(lǐng)域,夾具的生產(chǎn)的重要正逐步顯現(xiàn)出來。如今,制造商們需要供應(yīng)商提供一步到位服務(wù),他們要求世界范圍內(nèi)的當(dāng)?shù)毓?yīng)商能夠支持全球化生產(chǎn)。他們需要交鑰匙解決辦法。他們堅(jiān)持與供應(yīng)商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間的對策。 那些制作夾具的人,必須采用與制作價(jià)值好幾百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則,如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。夾具不僅保證了工件加工的相對位置，而且提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，更為重要的是保證了產(chǎn)品質(zhì)量。許多工件夾具系統(tǒng)依然高度依賴操作人員，由他們圍繞被裝夾的零件，依次松開和擰緊螺母和螺栓，這是一種費(fèi)時(shí)又不可靠的作業(yè)。如果沒有緊固某個(gè)螺栓，或者緊固有變化，則可能產(chǎn)生不合格的夾緊或工件變形。在像天津一汽這樣大規(guī)模的汽車流水生產(chǎn)線上，往往要求采用大量高效的、快速的工裝夾具以滿足汽車生產(chǎn)的要求。由于這些工裝夾具數(shù)量大，要求高，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，在設(shè)計(jì)時(shí)的數(shù)值顯得尤為重要。因?yàn)檫@些數(shù)值一經(jīng)確定則其精度直接影響生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量，若其數(shù)值偏大或偏小會造成資源的不必要浪費(fèi)，還可能使產(chǎn)品出現(xiàn)一些不良影響。因此，設(shè)計(jì)出精準(zhǔn)的夾具對工件生產(chǎn)加工具有重要意義。在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，把所學(xué)的機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料機(jī)械制造工藝，金屬切削原理及刀具，夾具設(shè)計(jì)和AutoCAD制圖有機(jī)結(jié)合起來，既是對以前所學(xué)知識的檢驗(yàn)，又為我步入社會，參加工作打下了基礎(chǔ)。在這次對支架工藝規(guī)程及加工3*7螺紋孔工裝夾具設(shè)計(jì)中，我查閱了不少于此相關(guān)的資料，并進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)研，使我對支架有了更深層次的了解，了解了支架的基本結(jié)構(gòu)、功能、及工作原理。還使我對AutoCAD、Proe等制圖軟件和各種資料的相關(guān)運(yùn)用有了更深的理解。在說明書編寫過程中，得到了宿崇老師以及相關(guān)同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹(jǐn)以致意。 雖然如此，限于本人水平有限，時(shí)間倉促，在設(shè)計(jì)過程中難免有錯(cuò)誤之處，敬請各位老師批評指正。第一章 工件加工工藝安排圖1-1 （根據(jù)零件圖上所標(biāo)注的圖標(biāo)為參考，工步如下）表1-1 工件的加工工藝安排序號工序名稱工序內(nèi)容刀具名稱量具名稱1鑄造毛坯用灰鑄鐵鑄造工件毛坯端銑刀游標(biāo)卡尺2銑后側(cè)大平面銑后側(cè)大平面至8（0+0.087）粗糙度為6.3 端銑刀游標(biāo)卡尺3銑圓柱右側(cè)平面銑圓柱右側(cè)面至43（0+0.025）粗糙度為6.3 端銑刀游標(biāo)卡尺4銑圓柱左側(cè)平面銑圓柱左側(cè)面至40（0+0.054）粗糙度為6.3端銑刀游標(biāo)卡尺5銑上底面銑上底面至5（0+0.098）粗糙度為6.3端銑刀 游標(biāo)卡尺6鉆、擴(kuò)、鉸20H7孔鉆孔至18（0+0.067）標(biāo)準(zhǔn)鉆頭塞規(guī)擴(kuò)孔至19（0+0.054）標(biāo)準(zhǔn)鉆頭塞規(guī)鉸孔至20H7（0+0.006）粗糙度1.6硬質(zhì)合金鉸刀塞規(guī)7鉆、擴(kuò)、鉸6H8孔鉆孔至4（0+0.037）標(biāo)準(zhǔn)鉆頭塞規(guī)擴(kuò)孔至5（0+0.072）標(biāo)準(zhǔn)鉆頭 塞規(guī)鉸孔至6H8（0+0.005）粗糙度3.2硬質(zhì)合金鉸刀塞規(guī)8鉆、擴(kuò)、鉸3*7-14孔鉆孔至5（0+0.034）保證大孔鉆孔至12（0+0.087）階梯鉆頭塞規(guī)擴(kuò)孔至6（0+0.064）保證大孔擴(kuò)孔至13（0+0.056）階梯鉆頭塞規(guī)鉸孔至7（0+0.007）保證大孔鉸孔至14（0+0.007）粗糙度12.5硬質(zhì)合金鉸刀塞規(guī)9清洗、檢驗(yàn) 第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程2.1 工藝規(guī)程2.1.1確定毛坯的制造形式支架零件的毛坯通常采用鑄鐵件。因?yàn)榛诣T鐵表層為白口組織，具有比較高的硬度和耐磨性。具有較高的抗壓強(qiáng)度。不易被破壞。價(jià)格也比較便宜，因此作為支架的材料比較適合。選零件的材料為HT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機(jī)鑄造。2.1.2材料的技術(shù)要求(1).零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷零件表面的缺陷。(2).未注形狀公差應(yīng)符合GB1184-80的要求。(3).未注長度尺寸允許偏差0.5mm。(4).鑄件公差帶對稱于毛坯鑄件基本尺寸配置。(5).未注圓角半徑R5。(6).未注倒角均為245。(7).銳角倒鈍。(8).各密封件裝配前必須浸透油。(9).進(jìn)入裝配的零件及部件（包括外購件、外協(xié)件），均必須具有檢驗(yàn)部門的合格證方能進(jìn)行裝配。(10).零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、切屑、油污、著色劑和灰塵等。(11).裝配前應(yīng)對零、部件的主要配合尺寸，特別是過盈配合尺寸及相關(guān)精度進(jìn)行復(fù)查。(12).裝配過程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。(13).規(guī)定擰緊力矩要求的緊固件，必須采用力矩扳手，并按規(guī)定的擰緊力矩緊固。(14).同一零件用多件螺釘（螺栓）緊固時(shí)，各螺釘（螺栓）需交叉、對稱、逐步、均勻擰緊。(15).鑄件表面上不允許有冷隔、裂紋、縮孔和穿透性缺陷及嚴(yán)重的殘缺類缺陷（如欠鑄、機(jī)械損傷等）。(16).鑄件非加工表面上的鑄字和標(biāo)志應(yīng)清晰可辨，位置和字體應(yīng)符合圖樣要求。(17).鑄件非加工表面的粗糙度，砂型鑄造R，不大于50m。(18).鑄件有傾斜的部位、其尺寸公差帶應(yīng)沿傾斜面對稱配置。(19).鑄件非加工表面的皺褶，深度小于2mm，間距應(yīng)大于100mm。(20).機(jī)器產(chǎn)品鑄件的非加工表面均需噴丸處理或滾筒處理，達(dá)到清潔度Sa2 1/2級的要求。(21).鑄件必須進(jìn)行水韌處理。(22).鑄件不允許存在有損于使用的冷隔、裂紋、孔洞等鑄造缺陷。(23).裝配前，都要進(jìn)行脫脂、酸洗、中和、水洗及防銹處理。(24).裝配時(shí)，對管夾、支座、法蘭及接頭等用螺紋連接固定的部位要擰緊，防止松動(dòng)。2.1.3 基準(zhǔn)的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。以零件的后側(cè)大平面作為基準(zhǔn)面，其他基準(zhǔn)另行說明。以便消除基準(zhǔn)不重合誤差和轉(zhuǎn)換的誤差。2.2 工藝規(guī)程涉及的計(jì)算2.2.1工序一 銑后側(cè)大平面1，選擇刀具1）選擇YT15硬質(zhì)合金刀片根據(jù)表3.1，銑削深度ap=3mm時(shí)端銑刀直徑d0=125mm，ae為64mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，齒數(shù)Z=12（表3.16）2）銑刀幾何形狀（表3.2）：由于200MPa，故=60，=30，=5，=8，=8，=10，=52，選擇切削用量1） 決定銑削深度ap由可加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完ap=h=1.5mm。走刀兩次。2）決定每齒進(jìn)給量fz，采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量。當(dāng)使用YT15，銑床功率7.5Kw，fz=0.090.18mz，但是因?yàn)椴捎貌粚ΨQ端銑，fz=0.18 mmz。3）決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf，切削速度vc。根據(jù)表3.16，當(dāng)d0=125mm時(shí)，z=12，ap4mm，fz=0.18mmz時(shí)vt=98 mmmin，nt=250 rmm， vft=471 mmmin 各修正系數(shù)kmv=kmn=1.0，ksv=ksn=0.8故 vc=vtkv=981.00.8=78.4m/minn=ntkn=2501.00.8=200r/minvf=vftkft=4711.00.8=376.8mm/min 根據(jù)立銑說明書，nc=235rmm，vfc=190mmmin， 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量 2-1 2-2 3計(jì)算基本工時(shí) 2-3式中L=l+y+,l=64mm,根據(jù)表3.26中不對稱安裝銑刀入切量及超切量y+=17所以，tm=0.43min2.2.2工序二 銑圓柱右側(cè)平面1，選擇刀具1）選擇YT15硬質(zhì)合金刀片根據(jù)表3.1，銑削深度ap=3mm時(shí)端銑刀直徑d0=80mm，ae為30mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，齒數(shù)Z=10（表3.16）2）銑刀幾何形狀（表3.2）：由于200MPa，故=60，=30，=5，=8，=8，=-10，=52，選擇切削用量2） 決定銑削深度ap由可加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完ap=h=1.5mm。走刀兩次。2）決定每齒進(jìn)給量fz，采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量。當(dāng)使用YT15，銑床功率7.5Kw，fz=0.090.18mz，但是因?yàn)椴捎貌粚ΨQ端銑，fz=0.18 mmz。3）決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf，切削速度vc。根據(jù)表3.16，當(dāng)d0=80mm時(shí)，z=10，ap4mm，fz=0.18mmz時(shí)vt=110 mmmin，nt=439 rmm， vft=492 mmmin 各修正系數(shù)kmv=kmn=1.0，ksv=ksn=0.8故 vc=vtkv=1101.00.8=88m/minn=ntkn=4391.00.8=351.2r/minvf=vftkft=4921.00.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，nc=375rmm，vfc=300mmmin， 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量，根據(jù)公式2-1，2-2得 3計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-3式中L=l+y+,l=30mm,根據(jù)表3.26中不對稱安裝銑刀入切量及超切量y+=8所以，tm=0.13min2.2.3工序三 銑圓柱左側(cè)平面1，選擇刀具1）選擇YT15硬質(zhì)合金刀片根據(jù)表3.1，銑削深度ap=3mm時(shí)端銑刀直徑d0=80mm，ae為30mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，齒數(shù)Z=10（表3.16）2）銑刀幾何形狀（表3.2）：由于200MPa，故=60，=30，=5，=8，=8，=-10，=52，選擇切削用量3） 決定銑削深度ap由可加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完ap=h=1.5mm。走刀兩次。2）決定每齒進(jìn)給量fz，采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量。當(dāng)使用YT15，銑床功率7.5Kw，fz=0.090.18mz，但是因?yàn)椴捎貌粚ΨQ端銑，fz=0.18 mmz。3）決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf，切削速度vc。 根據(jù)表3.16，當(dāng)d0=80mm時(shí)，z=10，ap4mm，fz=0.18mmz時(shí)vt=110 mmmin，nt=439 rmm， vft=492 mmmin 各修正系數(shù)kmv=kmn=1.0，ksv=ksn=0.8故 vc=vtkv=1101.00.8=88m/minn=ntkn=4391.00.8=351.2r/minvf=vftkft=4921.00.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，nc=375rmm，vfc=300mmmin， 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量，根據(jù)公式2-1，2-2得 3計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-3式中L=l+y+,l=30mm,根據(jù)表3.26中不對稱安裝銑刀入切量及超切量y+=8所以，tm=0.13min2.2.4工序四 銑上平面1，選擇刀具1）選擇YT15硬質(zhì)合金刀片根據(jù)表3.1，銑削深度ap=3mm時(shí)端銑刀直徑d0=80mm，ae為12mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，齒數(shù)Z=10（表3.16）2）銑刀幾何形狀（表3.2）：由于200MPa，故=60，=30，=5，=8，=8，=-10，=52，選擇切削用量4） 決定銑削深度ap由可加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完ap=h=1.5mm。走刀兩次。2）決定每齒進(jìn)給量fz，采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量。當(dāng)使用YT15，銑床功率7.5Kw，fz=0.090.18mz，但是因?yàn)椴捎貌粚ΨQ端銑，fz=0.18 mmz。3）決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf，切削速度vc。 根據(jù)表3.16，當(dāng)d0=80mm時(shí)，z=10，ap4mm，fz=0.18mmz時(shí)vt=110 mmmin，nt=439 rmm， vft=492 mmmin 各修正系數(shù)kmv=kmn=1.0，ksv=ksn=0.8故 vc=vtkv=1101.00.8=88m/minn=ntkn=4391.00.8=351.2r/minvf=vftkft=4921.00.8=393.6mm/min 根據(jù)立銑說明書，nc=375rmm，vfc=300mmmin， 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量，根據(jù)公式2-1，2-2得 3計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-3式中L=l+y+,l=12mm,根據(jù)表3.26中不對稱安裝銑刀入切量及超切量y+=4所以，tm=0.053min2.2.5工序五：加工20H7孔計(jì)算步驟：一、鉆孔至18（0+0.067）機(jī)床Z525立式鉆床1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d0=18mm。2，選擇切削用量(1)決定進(jìn)給量f1)按加工要求決定進(jìn)給量，當(dāng)加工要求H12H13精度時(shí)，鑄鐵強(qiáng)度200時(shí)，d0=18mm時(shí)f=0.700.86mmr2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.8當(dāng)=200MPa，d0=18mm，鉆頭允許的進(jìn)給量f=1.75mmr3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.9.當(dāng)200MPa，d020.5mm機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力8330N時(shí)進(jìn)給量為0.66 mmr從以上三個(gè)進(jìn)給量比較看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求。其值為f=0.81mm/r由表2.19可看出鉆孔時(shí)的軸向力當(dāng)f=0.81，d021mm時(shí)軸向力Ff=7260N軸向力的修正系數(shù)均為1.0故Ff=7260N根據(jù)Z525機(jī)床說明書機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為Fmax=8830N。由于FfFmax故f=0.81 mmr可用(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=18mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm壽命T=60min(3)決定切削速度 由表2.15 f=0.81mmr標(biāo)準(zhǔn)鉆頭d0=18mm時(shí)Vc=10mmin切削速度修正值為KTv=1.0，Kcv=1.0 Klv=0.85，Ktv=1.0V=VtKv 2-4V=VtKv=101.01.00.851.0=8.5 mmin 2-5 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用nc=195 rmin但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級，即取f=0.62mmr，也可選擇較低一級轉(zhuǎn)速nc=140 rmin，仍使f=0.81 mmr比較兩種選擇方案1)第一方案 f=0.62mmr nc=195 rmin ncf=0.62195=120.9 mmmin2)第二方案 f=0.81mmr nc=140 rmin ncf=0.81140=113.4 mmmin因此第一方案ncf的乘積比較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)Vc=10 mmin，f=0.62mmr。(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.21，當(dāng)f0.64mmr，d0=19mm，Mt=51.99Nm扭轉(zhuǎn)修正系數(shù)均為1.0.故Mc=51.99Nm根據(jù)Z525鉆床說明書，當(dāng)nc=195 rmin，Mm=195.2Nm根據(jù)表2.23當(dāng)=170213HBS，d0=18mm，f0.63，Vc=10 mmin 時(shí)Pc=1.0KW 根據(jù)Z525機(jī)床說明書PE=2.8KW由于McMm PcPE 故選擇之切削用量可用即f=0.62mmr，n=nc=195 rmin，Vc=10mmin3計(jì)算基本工時(shí) 2-6式中L=l+y+,l=40mm,入切量及超切量y+=8mm所以，tm=0.397min二、擴(kuò)孔至19（0+0.054）機(jī)床Z525立式鉆床1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d0=19mm。2，選擇切削用量(1)決定進(jìn)給量f1)按加工要求決定進(jìn)給量，當(dāng)加工要求H12H13精度時(shí)，鑄鐵強(qiáng)度200時(shí)，d0=19mm時(shí)f=0.700.86mmr2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.8當(dāng)=200MPa，d0=19mm，鉆頭允許的進(jìn)給量f=1.75mmr3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.9.當(dāng)200MPa，d020.5mm機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力8330N時(shí)進(jìn)給量為0.66 mmr從以上三個(gè)進(jìn)給量比較看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求。其值為f=0.81mm/r由表2.19可看出鉆孔時(shí)的軸向力當(dāng)f=0.81，d021mm時(shí)軸向力Ff=7260N軸向力的修正系數(shù)均為1.0故Ff=7260N根據(jù)Z525機(jī)床說明書機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為Fmax=8830N。由于FfFmax故f=0.81 mmr可用(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=19mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm壽命T=60min(3)決定切削速度 由表2.15 f=0.81mmr標(biāo)準(zhǔn)鉆頭d0=19mm時(shí)Vc=10mmin切削速度修正值為KTv=1.0，Kcv=1.0 Klv=0.85，Ktv=1.0，根據(jù)公式2-4，2-5得V=VtKv=101.01.00.851.0=8.5 mmin 根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用nc=195 rmin但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級，即取f=0.62mmr，也可選擇較低一級轉(zhuǎn)速nc=140 rmin，仍使f=0.81 mmr比較兩種選擇方案1)第一方案 f=0.62mmr nc=195 rmin ncf=0.62195=120.9 mmmin2)第二方案 f=0.81mmr nc=140 rmin ncf=0.81140=113.4 mmmin因此第一方案ncf的乘積比較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)Vc=10 mmin，f=0.62mmr。(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.21，當(dāng)f0.64mmr，d0=19mm，Mt=51.99Nm扭轉(zhuǎn)修正系數(shù)均為1.0.故Mc=51.99Nm根據(jù)Z525鉆床說明書，當(dāng)nc=195 rmin，Mm=195.2Nm根據(jù)表2.23當(dāng)=170213HBS，d0=19mm，f0.63，Vc=10 mmin 時(shí)Pc=1.0KW 根據(jù)Z525機(jī)床說明書PE=2.8KW由于McMm PcPE 故選擇之切削用量可用即f=0.62mmr，n=nc=195 rmin，Vc=10mmin3計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-6式中L=l+y+,l=40mm,入切量及超切量y+=8mm所以，tm=0.397min三、鉸孔至20H7（0+0.006）查表2.25可知：進(jìn)給量f=0.3mm/r,切削速度vc =8m/min。決定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=20mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.4mm壽命T=60min計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-6式中L=l+y+,l=40mm,入切量及超切量y+=8mm所以，tm=0.397min2.2.6工序六：加工6H8孔計(jì)算步驟：一、鉆孔至4（0+0.037）機(jī)床Z525立式鉆床1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d0=4mm。2，選擇切削用量(1)決定進(jìn)給量f1)按加工要求決定進(jìn)給量，當(dāng)加工要求H12H13精度時(shí)，鑄鐵強(qiáng)度200時(shí)，d0=4mm時(shí)f=0.270.33mmr2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.8當(dāng)=200MPa，d0=4mm，鉆頭允許的進(jìn)給量f=0.50mmr3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.9.當(dāng)210MPa，d010.2mm機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力8330N時(shí)進(jìn)給量為1.6 mmr從以上三個(gè)進(jìn)給量比較看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求。其值為f=0.28mm/r由表2.19可看出鉆孔時(shí)的軸向力當(dāng)f=0.28，d010.2mm時(shí)軸向力Ff=2520N軸向力的修正系數(shù)均為1.0故Ff=2520N根據(jù)Z525機(jī)床說明書機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為Fmax=8830N。由于FfFmax故f=0.28 mmr可用(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=4mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm壽命T=20min(3)決定切削速度 由表2.15 f=0.28mmr標(biāo)準(zhǔn)鉆頭d0=4mm時(shí)Vc=14mmin切削速度修正值為KTv=1.0，Kcv=1.0 Klv=0.85，Ktv=1.0，根據(jù)公式2-4，2-5得V=VtKv=141.01.00.851.0=11.9 mmin根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用nc=960 rmin但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級，即取f=0.22mmr，也可選擇較低一級轉(zhuǎn)速nc=680rmin，仍使f=0.28 mmr比較兩種選擇方案1)第一方案 f=0.22mmr nc=960 rmin ncf=0.22960=211.2 mmmin2)第二方案 f=0.28mmr nc=680 rmin ncf=0.28680=190.4 mmmin因此第一方案ncf的乘積比較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)Vc=14 mmin，f=0.22mmr。(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.21，當(dāng)f0.26mmr，d011.1mm，Mt=8.82Nm扭轉(zhuǎn)修正系數(shù)均為1.0.故Mc=8.82Nm根據(jù)Z525鉆床說明書，當(dāng)nc=960 rmin，Mm=29.4Nm根據(jù)表2.23當(dāng)=170213HBS，d0=4mm，f0.53，Vc=14 mmin 時(shí)Pc=1.0KW 根據(jù)Z525機(jī)床說明書PE=2.8KW由于McMm PcPE 故選擇之切削用量可用即f=0.22mmr，n=nc=960rmin，Vc=14mmin3計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-6式中L=l+y+,l=10mm,入切量及超切量y+=2.5mm所以，tm=0.06min二、擴(kuò)孔至5（0+0.072）機(jī)床Z525立式鉆床1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d0=5mm。2，選擇切削用量(1)決定進(jìn)給量f1)按加工要求決定進(jìn)給量，當(dāng)加工要求H12H13精度時(shí)，鑄鐵強(qiáng)度200時(shí)，d0=5mm時(shí)f=0.270.33mmr2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.8當(dāng)=200MPa，d0=5mm，鉆頭允許的進(jìn)給量f=0.50mmr3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.9.當(dāng)210MPa，d010.2mm機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力8330N時(shí)進(jìn)給量為1.6 mmr從以上三個(gè)進(jìn)給量比較看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求。其值為f=0.28mm/r由表2.19可看出鉆孔時(shí)的軸向力當(dāng)f=0.28，d010.2mm時(shí)軸向力Ff=2520N軸向力的修正系數(shù)均為1.0故Ff=2520N根據(jù)Z525機(jī)床說明書機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為Fmax=8830N。由于FfFmax故f=0.28 mmr可用(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=5mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm壽命T=20min(3)決定切削速度 由表2.15 f=0.28mmr標(biāo)準(zhǔn)鉆頭d0=4mm時(shí)Vc=14mmin切削速度修正值為KTv=1.0，Kcv=1.0 Klv=0.85，Ktv=1.0，根據(jù)公式2-4，2-5得V=VtKv=141.01.00.851.0=11.9 mmin根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用nc=960 rmin但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級，即取f=0.22mmr，也可選擇較低一級轉(zhuǎn)速nc=680rmin，仍使f=0.28 mmr比較兩種選擇方案1)第一方案 f=0.22mmr nc=960 rmin ncf=0.22960=211.2 mmmin2)第二方案 f=0.28mmr nc=680 rmin ncf=0.28680=190.4 mmmin因此第一方案ncf的乘積比較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)Vc=14 mmin，f=0.22mmr。(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.21，當(dāng)f0.26mmr，d011.1mm，Mt=8.82Nm扭轉(zhuǎn)修正系數(shù)均為1.0.故Mc=8.82Nm根據(jù)Z525鉆床說明書，當(dāng)nc=960 rmin，Mm=29.4Nm根據(jù)表2.23當(dāng)=170213HBS，d0=4mm，f0.53，Vc=14 mmin 時(shí)Pc=1.0KW 根據(jù)Z525機(jī)床說明書PE=2.8KW由于McMm PcPE 故選擇之切削用量可用即f=0.22mmr，n=nc=960rmin，Vc=14mmin3計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-6式中L=l+y+,l=10mm,入切量及超切量y+=2.5mm所以，tm=0.06min三、鉸孔至6H8（0+0.005）查表2.25可知：進(jìn)給量f=0.2mm/r,切削速度vc =8m/min。決定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=5mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.4mm壽命T=60min計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-6式中L=l+y+,l=10mm,入切量及超切量y+=2.5mm所以，tm=0.06min2.2.7工序七：加工3*7-14孔計(jì)算步驟：一、鉆孔至5（0+0.034），保證大孔鉆孔至12（0+0.087）以小孔為基準(zhǔn)，使用階梯鉆頭。（因?yàn)殡A梯鉆頭的剛度不同，應(yīng)以小鉆頭為基準(zhǔn)）機(jī)床Z525立式鉆床1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d0=5mm。2，選擇切削用量(1)決定進(jìn)給量f1)按加工要求決定進(jìn)給量，當(dāng)加工要求H12H13精度時(shí)，鑄鐵強(qiáng)度200時(shí)，d0=5mm時(shí)f=0.270.33mmr2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.8，當(dāng)硬度為200HBS，d0=5mm，鉆頭允許的進(jìn)給量f=0.60mmr3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.9.當(dāng)硬度210HBS，d010.2mm機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力8330N時(shí)進(jìn)給量為1.6 mmr從以上三個(gè)進(jìn)給量比較看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求。其值為f=0.28mm/r由表2.19可看出鉆孔時(shí)的軸向力當(dāng)f=0.28，d010.2mm時(shí)軸向力Ff=4280N軸向力的修正系數(shù)均為1.0故Ff=4280N根據(jù)Z525機(jī)床說明書機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為Fmax=8830N。由于FfFmax故f=0.28 mmr可用(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=5mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm壽命T=60min(3)決定切削速度 由表2.15 f=0.28mmr標(biāo)準(zhǔn)鉆頭d0=5mm時(shí)Vc=14mmin切削速度修正值為KTv=1.0，Kcv=1.0 Klv=0.85，Ktv=1.0，根據(jù)公式2-4，2-5得V=VtKv=141.01.00.851.0=11.9 mmin根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用nc=960 rmin但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級，即取f=0.22mmr，也可選擇較低一級轉(zhuǎn)速nc=680rmin，仍使f=0.28 mmr比較兩種選擇方案1)第一方案 f=0.22mmr nc=960 rmin ncf=0.22960=211.2 mmmin2)第二方案 f=0.28mmr nc=680 rmin ncf=0.28680=190.4mmmin因此第一方案ncf的乘積比較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)Vc=14 mmin，f=0.22mmr。(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.21，當(dāng)f0.26mmr，d011.1mm，Mt=8.82m扭轉(zhuǎn)修正系數(shù)均為1.0.故Mc=8.82Nm根據(jù)Z525鉆床說明書，當(dāng)nc=960 rmin，Mm=29.4Nm根據(jù)表2.23當(dāng)=170213HBS，d0=5mm，f0.53，Vc=14 mmin 時(shí)Pc=1.0KW 根據(jù)Z525機(jī)床說明書PE=2.8KW由于McMm PcPE 故選擇之切削用量可用即f=0.22mmr，n=nc=960rmin，Vc=14mmin3計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-6式中L=l+y+,l=8mm,入切量及超切量y+=2.5mm所以，tm=0.050min二、擴(kuò)孔至6（0+0.064）,保證大擴(kuò)孔至13（0+0.056）以小孔為基準(zhǔn)，使用階梯擴(kuò)孔鉆頭。機(jī)床Z525立式鉆床1，選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑等d0=6mm。2，選擇切削用量(1)決定進(jìn)給量f1)按加工要求決定進(jìn)給量，當(dāng)加工要求H12H13精度時(shí)，鑄鐵強(qiáng)度200時(shí)，d0=6mm時(shí)f=0.270.33mmr2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.8，當(dāng)硬度為200HBS，d0=6mm，鉆頭允許的進(jìn)給量f=0.72mmr3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，根據(jù)表2.9.當(dāng)硬度210HBS，d010.2mm機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力8330N時(shí)進(jìn)給量為1.6 mmr從以上三個(gè)進(jìn)給量比較看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求。其值為f=0.28mm/r由表2.19可看出鉆孔時(shí)的軸向力當(dāng)f=0.28，d010.2mm時(shí)軸向力Ff=4280N軸向力的修正系數(shù)均為1.0故Ff=4280N根據(jù)Z525機(jī)床說明書機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為Fmax=8830N。由于FfFmax故f=0.28 mmr可用(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=6mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.5mm壽命T=60min(3)決定切削速度 由表2.15 f=0.28mmr標(biāo)準(zhǔn)鉆頭d0=6mm時(shí)Vc=14mmin切削速度修正值為KTv=1.0，Kcv=1.0 Klv=0.85，Ktv=1.0，根據(jù)公式2-4，2-5得V=VtKv=141.01.00.851.0=11.9 mmin根據(jù)Z525鉆床說明書可考慮使用nc=680 rmin但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會使刀具壽命下降，故可將進(jìn)給量降低一級，即取f=0.22mmr，也可選擇較低一級轉(zhuǎn)速nc=545rmin，仍使f=0.28 mmr比較兩種選擇方案1)第一方案 f=0.22mmr nc=680 rmin ncf=0.22680=149.6mmmin2)第二方案 f=0.28mmr nc=545 rmin ncf=0.28545=152.6mmmin因此第一方案ncf的乘積比較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)Vc=14 mmin，f=0.22mmr。(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.21，當(dāng)f0.26mmr，d011.1mm，Mt=8.82m扭轉(zhuǎn)修正系數(shù)均為1.0.故Mc=8.82Nm根據(jù)Z525鉆床說明書，當(dāng)nc=680 rmin，Mm=42.2Nm根據(jù)表2.23當(dāng)=170213HBS，d0=6mm，f0.53，Vc=14 mmin 時(shí)Pc=1.0KW 根據(jù)Z525機(jī)床說明書PE=2.8KW由于McMm PcPE 故選擇之切削用量可用即f=0.22mmr，n=nc=680rmin，Vc=14mmin3計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-6式中L=l+y+,l=8mm,入切量及超切量y+=2.5mm所以，tm=0.050min三、鉸孔至7（0+0.007），保證大孔鉸孔至14（0+0.007）查表2.25可知：進(jìn)給量f=0.2mm/r,切削速度vc =8m/min。決定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命 由表2.12，當(dāng)d0=7mm時(shí)鉆頭后刀面最大磨損量取為0.4mm壽命T=60min計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)公式2-6式中L=l+y+,l=8mm,入切量及超切量y+=2.5mm所以，tm=0.050min第三章 夾具設(shè)計(jì)根據(jù)所給零件的加工特點(diǎn)設(shè)計(jì)出了和它有關(guān)的機(jī)床夾具，這些夾具在所給支架零件的機(jī)械加工制造工藝過程中起著十分重要的作用。具體體現(xiàn)在以下幾方面：保證和穩(wěn)定零件加工質(zhì)量；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本；夾具可擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，做到同機(jī)可加工多件；減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。這些機(jī)床夾具作為機(jī)械加工系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量直接影響到機(jī)械加工系統(tǒng)的加工質(zhì)量和工作可靠性。應(yīng)保證工件加工質(zhì)量的要求；應(yīng)能提高加工效率；有益于降低成本；夾具的操作維護(hù)影安全方便。隨著現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，我們對機(jī)床夾具設(shè)計(jì)要求也越來越高，除前述基本要求，還應(yīng)在下述方面予以足夠重視：夾具的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化；夾具制造的精密化；夾具功能的柔性化；夾具傳動(dòng)的高效化、自動(dòng)化；夾具設(shè)計(jì)自動(dòng)化。3.1夾具總體方案設(shè)計(jì)在做夾具總體方案設(shè)計(jì)時(shí)考慮到下列問題：1. 夾具裝夾保證工件的加工精度條件；2. 工件夾具中的正確裝夾；3. 夾具對切削成型運(yùn)動(dòng)具有正確的相互關(guān)系。4. 夾具相對刀具的正確調(diào)整。5. 有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，充分考慮制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整和維修的方便。3.2定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)遵循六點(diǎn)定位原則，其次應(yīng)盡可能以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)，確定定位方案，設(shè)計(jì)夾具時(shí)要使定位基準(zhǔn)重合，滿足下列要求：（1）基準(zhǔn)面應(yīng)能保證工件的定位準(zhǔn)確，能迅速完成工件的定位和夾緊，裝夾可靠，且夾具結(jié)構(gòu)簡單，裝卸工件方便。（2）確定的基準(zhǔn)與各加工部位的各個(gè)尺寸運(yùn)算簡單，盡量減少尺寸鏈計(jì)算，避免或減少因計(jì)算環(huán)節(jié)產(chǎn)生的計(jì)算誤差。通過上述分析，確定了支架的定位基準(zhǔn)為零件的后側(cè)大平面和20H7孔。3.3專用夾具設(shè)計(jì)要求根據(jù)下列要求設(shè)計(jì)專用夾具：1）保證工件加工要求2）提高加工效率，降低成本。3）操作方便，便于排屑，工作安全，能降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。4）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整和維修。根據(jù)下列步驟設(shè)計(jì)專用夾具：1） 明確任務(wù)，研究資料，了解生產(chǎn)條件。2） 制定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。3） 繪制夾具總圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸和技術(shù)要求。4） 繪制零件裝配圖。3.4加工支架3*7-14孔的工裝夾具3.4.1本工序零件的加工要求分析本道工序通過鉆、擴(kuò)、鉸的方法最終實(shí)現(xiàn)加工。首先鉆孔至12（0+0.087），同時(shí)保證小孔鉆孔至5（0+0.034），再擴(kuò)孔至13（0+0.056），同時(shí)保證小孔擴(kuò)孔至6（0+0.064）；最后鉸孔至14（0+0.007）粗糙度12.5，同時(shí)保證小孔鉸孔至7（0+0.007）粗糙度12.5。3.4.2確定夾具類型根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，采用偏心夾緊機(jī)構(gòu)，為通用夾具。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用直徑相符的階梯鉆頭，一次走刀完成，同時(shí)為了減少加工成本采用手動(dòng)夾緊。3.4.3擬定定位方案和選擇定位元件1定位方案根據(jù)工件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，其定位方案如下：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合，以后側(cè)大平面和20H7孔為定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的階梯鉆頭，一次走刀完成，同時(shí)為了減少加工成本采用手動(dòng)夾緊。2定位元件因?yàn)樵摴ぜ|(zhì)量較小，采用偏心夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件，即可滿足工件定位和夾緊要求。3定位誤差計(jì)算D.w(A)=0D.w(B)= D.w(C)= 只要D.w(A)+ D.w(B)+ D.w(C)即可該工序的加工誤差；（=0.02mm）用定位銷定位一個(gè)圓柱體時(shí)的柱體公差。（=0.004mm）所以D.w(A)+ D.w(B)+ D.w(C)=0+0.004+0.004=0.004=0.02mm 因此該方案可行。3.4.4切削力及夾緊力計(jì)算一切削力計(jì)算 3-1查表得CF=420 =1.0 yF=0.8 =0.94 =0計(jì)算得出=441.5N二軸向力計(jì)算 3-2查表2.32得CF=420 zF=1.0 yF=0.8 =0.94計(jì)算得出Ff=823N扭矩計(jì)算 3-3查表2.32得=0.206 =2.0 =0.8 =0.94計(jì)算得出= 2.83Nm功率計(jì)算=0.189 kW三夾緊力計(jì)算由于是圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)，因此： 3-4式中 其中：W夾緊力Q作用力L力臂回轉(zhuǎn)中心到接觸點(diǎn)距離接觸點(diǎn)升角偏心輪與接觸面的摩擦角偏心輪與軸銷的摩擦角R偏心輪半徑e偏心距S夾緊行程偏心輪轉(zhuǎn)角查表得Q=15 L=2D=80mm = 60 E=1.7mm =450 但為了滿足夾緊要求，夾緊力應(yīng)大于同方向的切削力，由與切削力同方向的摩擦力實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)=nW+Ff2=883N n=0.15 得出W=400N3.4.5確定夾緊方案該工序可采用偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)夾緊，根據(jù)平衡方程，夾緊力的合力應(yīng)與刀具的切削力相等，方向