鋼套-缸套的鉆Φ5孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備含非標(biāo)8張CAD圖-獨(dú)家.zip

鋼套-缸套的鉆Φ5孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備含非標(biāo)8張CAD圖-獨(dú)家.zip,鋼套,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,規(guī)程,裝備,非標(biāo),CAD,獨(dú)家 摘要 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)缸套加工工藝及鉆Ф5內(nèi)孔專用夾具進(jìn)行了研究。工藝分析的主要內(nèi)容有：零件的結(jié)構(gòu)分析、加工要求分析，加工工藝路線的制定，工序卡及工藝卡的編寫，零件圖及毛坯圖的繪制等。 通過與指導(dǎo)老師協(xié)商設(shè)計(jì)Φ5內(nèi)孔鉆床專用夾具。通過對(duì)零件圖的分析，該孔的加工精度要求以及作用非常重要。夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容有定位方案及裝置的設(shè)計(jì)；夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)；夾具體的設(shè)計(jì)；鉆削力的計(jì)算以及夾緊力的校核與驗(yàn)算等等。最后，完成了夾具裝配圖和夾具體等所有非標(biāo)零件圖的繪制。 關(guān)鍵詞：缸套、工藝分析、專用夾具、Φ5內(nèi)孔、鉆床  Abstract This design is mainly aimed at cylinder liner processing technology and drill hole 5 special fixture for inner hole. The main contents of process analysis include: the structural analysis of parts, the analysis of processing requirements, the formulation of processing routes, the preparation of process cards and process cards, the drawing of part drawings and blank drawings. Negotiate with the instructor to design the special drilling jig for 5 hole. Through the analysis of the part drawing, the machining accuracy requirement and function of the hole are very important. Fixture design includes positioning scheme and device design; clamping scheme and device design; fixture body design; drilling force calculation and clamping force check and calculation and so on. Finally, the drawing of all non-standard parts of fixture assembly and fixture is completed. Key words: cylinder liner, process analysis, special fixture, 5 hole, drilling machine II 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 引言 1 1.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程概述 1 1.2 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用 1 1.3 工藝規(guī)程制訂的原則 1 第二章 零件的分析 3 2.1 零件的作用分析 3 2.2 零件的表面組成分析 3 2.3 零件的加工要求分析 3 第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 3.1 確定零件的材料及生產(chǎn)類型 4 3.2 確定零件的加工基準(zhǔn) 4 3.3 確定零件的制造形式 4 3.4 制定零件的工藝路線 5 3.5 確定零件的加工機(jī)床、夾具、刀具及量具 5 3.6 確定零件的加工余量 6 3.7 確定零件的切削用量及基本工時(shí) 7 第四章 鉆Ф5內(nèi)孔專用夾具設(shè)計(jì) 17 4.1 夾具概述 17 4.2 定位裝置概述 18 4.3 夾緊裝置概述 18 4.4 確定零件的定位方案及定位元件 18 4.4.1 確定零件的定位方案 18 4.4.2 確定零件的定位元件 19 4.5 確定零件的夾緊方案及夾緊元件 19 4.5.1 確定零件的夾緊方案 19 4.5.2 確定零件的夾緊元件 19 4.6 確定夾具體 20 4.7 導(dǎo)向方案的選擇 21 4.7.1 鉆模的選擇 21 4.7.2 鉆套的選擇 21 4.8 計(jì)算鉆削力和夾緊力 24 4.8.1 計(jì)算鉆削力 24 4.8.2 計(jì)算夾緊力 24 4.9 計(jì)算定位誤差 25 結(jié)論 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 III 第一章 引言 1.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程概述 機(jī)械加工工藝規(guī)程需要根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品加工流程跟加工辦法等等的其中的一個(gè)工藝文件，在生產(chǎn)條件都實(shí)現(xiàn)的情況下，工藝流程要合理，操作辦法也要合理，根據(jù)設(shè)定好的加工形式，這樣就可以將工藝文件寫出來，審批通過了之后就可以對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行生產(chǎn)。機(jī)械生產(chǎn)的流程按照下面這些內(nèi)容來進(jìn)行，生產(chǎn)工件流程，每個(gè)工序的詳細(xì)內(nèi)容，還有使用的機(jī)器，還有檢驗(yàn)工件的羨慕，檢驗(yàn)辦法等等。 1.2 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用 1、指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 工藝流程按照工藝學(xué)原理還有工藝試驗(yàn)，定下來的時(shí)候是通過生產(chǎn)驗(yàn)證來進(jìn)行的，不僅是科技的結(jié)晶，也是生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。那么，它的技術(shù)就可以得到確保，產(chǎn)品也可以合格，它可以為企業(yè)指導(dǎo)生產(chǎn)。因?yàn)檫@種情況，生產(chǎn)的時(shí)候，要對(duì)工藝流程完全遵守，不然的話會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量變得更差，生產(chǎn)率也降低了很多，不然的話就會(huì)有不合格的產(chǎn)品出現(xiàn)。 2、生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù) 制定生產(chǎn)計(jì)劃，投入之前，原材料跟毛坯的供應(yīng)，還有設(shè)計(jì)工藝裝備，生產(chǎn)，還有購(gòu)買，調(diào)整機(jī)器的載荷，編排工作計(jì)劃，組織工人，制定工時(shí)還有對(duì)成本進(jìn)行核算等等，這些都是工藝規(guī)程的最基礎(chǔ)的根據(jù)。 3、新建和擴(kuò)建工廠的技術(shù)依據(jù) 新建設(shè)廠方和擴(kuò)大廠方的時(shí)候，不僅要機(jī)床，還要?jiǎng)e的機(jī)器，機(jī)器的數(shù)量還有機(jī)器的規(guī)格，這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)都是工藝規(guī)程，確定的時(shí)候是按照生產(chǎn)類型來進(jìn)行。不僅要考慮這些，還要注意先進(jìn)的工藝規(guī)程對(duì)它也起了不小的作用，對(duì)相同類型的產(chǎn)品生產(chǎn)的時(shí)候，對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行指導(dǎo)。 1.3 工藝規(guī)程制訂的原則 設(shè)定工藝流程的時(shí)候，要注意質(zhì)量更高，產(chǎn)量更高，成本更低，也就是說加工產(chǎn)品的質(zhì)量要符合要求，這樣一來產(chǎn)品的利潤(rùn)就更高。在對(duì)工藝流程進(jìn)行制定的時(shí)候，要對(duì)下面幾點(diǎn)進(jìn)行考慮： 1、技術(shù)上的先進(jìn)性 對(duì)工藝流程進(jìn)行制定的時(shí)候，要對(duì)現(xiàn)在我們國(guó)家，還有國(guó)際上這個(gè)行業(yè)的現(xiàn)狀，還有發(fā)展方向進(jìn)行了解，實(shí)驗(yàn)一下工藝，要用先進(jìn)的工藝，用先進(jìn)的機(jī)器進(jìn)行來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。 2、經(jīng)濟(jì)上的合理性 生產(chǎn)條件設(shè)定好，加工零件的時(shí)候制定的預(yù)備方案有好多種。這個(gè)時(shí)候就要對(duì)這些方案進(jìn)行對(duì)比，不僅要對(duì)成本進(jìn)行核算，還要對(duì)效率進(jìn)行對(duì)比，這樣選擇比較合理的方案才可以。 3、良好的勞動(dòng)條件及避免環(huán)境污染 對(duì)工藝流程進(jìn)行制定，要對(duì)工人操作時(shí)候的條件進(jìn)行改善，所以說，制定工藝辦法的時(shí)候要盡可能使用自動(dòng)化裝置，這樣一來工人的勞動(dòng)強(qiáng)度要降低很多。并且，這些制定的流程要滿足國(guó)家規(guī)定，不能污染環(huán)境。 28 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用分析 本次設(shè)計(jì)的零件缸套，該零件是屬于套筒類，通常在機(jī)器中起到支撐或者導(dǎo)向作用。缸套的應(yīng)用范圍比較廣，比如支撐回轉(zhuǎn)軸上的各種形式的定位套和軸承，模具的導(dǎo)套，夾具上導(dǎo)向套和鉆套，液壓系統(tǒng)中液壓缸等。由于在不同的功能，不同的應(yīng)用，套筒的結(jié)構(gòu)尺寸也存在較大的差異，但它們的共同點(diǎn)都是：零件壁的厚度較薄易變形，具體見下面的缸套零件圖2.1 圖2.1 缸套零件圖 2.2 零件的表面組成分析 1、Ф30外圓所在的圓柱表面及左右兩端面； 2、Ф20H7內(nèi)孔所在的內(nèi)孔表面及左右兩端面； 3、Ф5內(nèi)孔所在的內(nèi)孔表面及左右兩端面； 2.3 零件的加工要求分析 1、Ф5內(nèi)孔所在的內(nèi)孔表面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um； 2、Ф5內(nèi)孔所在軸線相對(duì)于“Ф20H7內(nèi)孔所在軸線”的對(duì)稱度公差為0.2； 3、Ф20H7內(nèi)孔所在軸線相對(duì)于Ф30外圓所在右端面的垂直度公差為0.02； 第三章 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定零件的材料及生產(chǎn)類型 通過對(duì)零件圖的解讀，能夠知道工件的材料是45鋼，該材料的鍛造性和鑄造性能比較好，性價(jià)比也比較高，缸套屬于輕型機(jī)械零件，生產(chǎn)類型確定批量生產(chǎn)。 3.2 確定零件的加工基準(zhǔn) 基準(zhǔn)包括點(diǎn)、線、面，能夠確定加工工件的位置。選擇合理的定位基準(zhǔn)是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的內(nèi)容，為了確定工件在機(jī)床上或夾具中正確位置。定位基準(zhǔn)必須選擇正確，否則會(huì)直接影響到加工工藝路線。定位基準(zhǔn)選擇包括粗基準(zhǔn)選擇和精基準(zhǔn)選擇。 1、粗基準(zhǔn)選擇 粗基準(zhǔn)作用是能夠保證未加工面和加工面之間的位置精度。應(yīng)該選用與加工面互相位置精度較高、加工余量小的表面。避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)。 根據(jù)缸套的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和粗基準(zhǔn)的選擇原則，選用Ф30外圓為加工零件的粗基準(zhǔn) 2、精基準(zhǔn)選擇 缸套零件屬于套筒類零件，精度要求較高，根據(jù)套筒類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精基準(zhǔn)的選擇原則，可以采用互為基準(zhǔn)的方法加工零件。根據(jù)以上要求，選擇缸套Ф20H7內(nèi)孔作為精基準(zhǔn)面。 3.3 確定零件的制造形式 本次設(shè)計(jì)的零件—缸套，其材料的45鋼，通過對(duì)其外形分析，采用鍛造的形式獲得。鍛造的外形和零件基本一樣，加工余量2.5mm。圖3.1缸套毛坯圖。 圖3.1 缸套毛坯圖 3.4 制定零件的工藝路線 工序1、鍛造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф30右端面及外圓； 工序4、粗車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工序5、半精車Ф30右端面及外圓； 工序6、半精車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工序7、精車Ф30右端面及外圓； 工序8、精車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工序9、鉆削Ф5內(nèi)孔； 工序10、倒角； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫(kù)。 3.5 確定零件的加工機(jī)床、夾具、刀具及量具 1、車削 （1）機(jī)床：CA6140臥式車床； （2）夾具：三爪卡盤； （3）刀具：端面車刀、內(nèi)孔車刀、外圓車刀； （4）量具：游標(biāo)卡尺。 2、鉆削 （1）機(jī)床：Z525立式鉆床； （2）夾具：專用夾具； （3）刀具：麻花鉆； （4）量具：游標(biāo)卡尺。 3.6 確定零件的加工余量 工序1、鍛造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф30右端面及外圓； 工步1：粗車Ф30右端面； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為1.5mm。 工步2：粗車Ф30外圓； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為1.5mm（單邊）。 工序4、粗車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工步1：粗車Ф30左端面； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為1.5mm。 工步2：粗車Ф20H7內(nèi)孔； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為1.5mm（單邊）。 工序5、半精車Ф30右端面及外圓； 工步1：半精車Ф30右端面； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為0.75mm。 工步2：半精車Ф30外圓； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為0.75mm（單邊）。 工序6、半精車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工步1：半精車Ф30左端面； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為0.75mm。 工步2：半精車Ф20H7內(nèi)孔； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為0.75mm（單邊）。 工序7、精車Ф30右端面及外圓； 工步1：精車Ф30右端面； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為0.25mm。 工步2：精車Ф30外圓； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為0.25mm（單邊）。 工序8、精車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工步1：精車Ф30左端面； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為0.25mm。 工步2：精車Ф20H7內(nèi)孔； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為0.25mm（單邊）。 工序9、鉆削Ф5內(nèi)孔； 依據(jù)機(jī)械加工設(shè)計(jì)手冊(cè)及切削手冊(cè)，決定取其加工余量為2.5mm（單邊）。 工序10、倒角； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫(kù)。 3.7 確定零件的切削用量及基本工時(shí) 工序1、鍛造； 工序2、熱處理； 工序3、粗車Ф30右端面及外圓； 工步1：粗車Ф30右端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140；該車床是依然是現(xiàn)在企業(yè)加工車間中，最為常見和常用的機(jī)床，該機(jī)床能夠?qū)α慵耐鈭A、端面、內(nèi)孔、螺紋孔等進(jìn)行加工。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在80-10um；半精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um；精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=30m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=10，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車Ф30外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=30m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=33.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4、粗車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工步1：粗車Ф30左端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=30m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=7，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車Ф20H7內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=30m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序5、半精車Ф30右端面及外圓； 工步1：半精車Ф30右端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=7，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精車Ф30外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=31.25，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序6、半精車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工步1：半精車Ф30左端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=6.25，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精車Ф20H7內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=620r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=30.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序7、精車Ф30右端面及外圓； 工步1：精車Ф30右端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=550r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=5.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：精車Ф30外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=550r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=30.25，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序8、精車Ф30左端面及Ф20H7內(nèi)孔； 工步1：精車Ф30左端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=550r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：精車Ф20H7內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=800r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=30，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序9、鉆削Ф5內(nèi)孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525；鉆床的型號(hào)有Z525、Z3040、Z3050等等，本次選擇最為常見，性價(jià)比比較高的Z525立式鉆床。該鉆床能夠完成圓柱孔、螺紋孔、錐銷孔的鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔鉆螺紋孔等等加工。鉆孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um；擴(kuò)孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um；鉸孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=30，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序10、倒角； 工序11、清洗； 工序12、終檢； 工序13、入庫(kù)。 第四章 鉆Ф5內(nèi)孔專用夾具設(shè)計(jì) 夾具是機(jī)床的重要組成部分，是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計(jì)的。它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時(shí)的限位等作用。 4.1 夾具概述 自上個(gè)世紀(jì)末以來，現(xiàn)代制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了迅速的發(fā)展。所以工具包括夾具、刀具、量具和輔具等，在不斷的發(fā)展革新中，其功能性越來越重要。機(jī)床夾具對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本都有著直接的影響，因此，無論在傳統(tǒng)制造業(yè)或是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是一個(gè)重要的工藝工具。 夾具的作用是：確保工件加工精度。有合理的定位方案、夾緊方案、正確的刀具導(dǎo)向方案，有足夠強(qiáng)度、剛度，確保滿足工件的加工精度要求；提高加工效率；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。 根據(jù)現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展特點(diǎn)，可以分為以下幾個(gè)方面： 1、功能柔性化 夾具依靠自身結(jié)構(gòu)的靈活性進(jìn)行組裝、調(diào)整，適用于不同形狀及尺寸的工件，又能適用于不同生產(chǎn)類型的機(jī)床加工。 2、精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品加工精度日益提高，為了適應(yīng)其高精度的加工需要，高精度機(jī)床大量出現(xiàn)，夾具精度也相應(yīng)提高。 3、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化 夾具標(biāo)準(zhǔn)化是生產(chǎn)專業(yè)化、柔性化基礎(chǔ)，是促進(jìn)夾具發(fā)展一項(xiàng)重要的技術(shù)措施。 4、高效、自動(dòng)化 為實(shí)習(xí)機(jī)械加工的自動(dòng)化過程，必須配備相對(duì)應(yīng)的機(jī)床夾具。高效的夾具除了可以適應(yīng)高效的加工夾緊需求外，還滿足工件安裝自動(dòng)化的準(zhǔn)確性和靈活性的要求。 夾具設(shè)計(jì)一般步驟：首先要明確設(shè)計(jì)的任務(wù)，包括工件的技術(shù)要求和工件圖樣，再去熟悉其工藝文件，然后才進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)。確定好夾具類型，比如車床夾具有圓盤式、角鐵式，必須根據(jù)工件的形狀特點(diǎn)和加工要求確定合適的夾具類型。確定夾具類型后，工件必須在夾具上正確定位。內(nèi)孔定位可以選用心軸、定位銷，外圓柱面的定位則可以選擇V形塊、定位套。最后是需要夾緊工件，這部分需要用到夾緊裝置。夾緊裝置除了保證工件不會(huì)移動(dòng)外，而且不能破壞工件的定位和工件表面的精度和粗糙度。 4.2 定位裝置概述 工件定位的實(shí)質(zhì)是在夾具中確定某個(gè)位置。任何一個(gè)工件在空間坐標(biāo)有六個(gè)自由度，沿三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。工件在空間六個(gè)自由度，合理布置六個(gè)支承點(diǎn)限制工件位置，即為六點(diǎn)定位原理。 夾具設(shè)計(jì)，根據(jù)工件的加工要求和定位基準(zhǔn)面，以此來選擇定位方法和定位元件。被加工工件定位基面包括平面、圓柱面、圓錐面、成形面或是其中幾種的組合。定位元件的選擇，包括定位元件的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸，同時(shí)還有其布置形式。 1、工件以平面定位主要的形式是支承等位。固定支承（支承釘和支承板）、可調(diào)支承、自衛(wèi)支承、輔助支承?？烧{(diào)支承可在一個(gè)范圍內(nèi)調(diào)整，自位支承只限制一個(gè)自由度，而輔助支承不起定位作用 2、定位銷，心軸都是工件以內(nèi)孔定位的定位元件。圓柱銷的長(zhǎng)短限制的自由度不同。 3、V形塊可以用于外圓表面的支承定位，其最大的特點(diǎn)能夠保證對(duì)中性能好，常用于工件對(duì)稱度要求較高的場(chǎng)合。以外圓定位的定位元件還有定位套、半圓孔等。 綜合各種定位元件的特點(diǎn)，選擇定位V形塊作為夾具的定位元件。 4.3 夾緊裝置概述 工件經(jīng)過正確定位之后，由夾緊裝置將工件夾緊。夾緊元件、動(dòng)力裝置、中間機(jī)構(gòu)都是夾具裝置的構(gòu)成。夾緊裝置是可以把工件牢固壓緊的機(jī)構(gòu)，它與定位元件密不可分，為了保證加工過程中工件不會(huì)因?yàn)槠渌牧Φ淖饔枚a(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。 夾緊力的作用方向應(yīng)該垂直工件的主要定位基準(zhǔn)，保證加工精度；同時(shí)應(yīng)有利于減少所需要的夾緊力的大小。設(shè)計(jì)夾緊裝置，必須保證夾緊過程中不會(huì)改變工件的位置。夾緊力要適當(dāng)，不能使工件產(chǎn)生變形或損失。夾緊裝置結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單、可靠，并且有足夠強(qiáng)度，適應(yīng)工件的生產(chǎn)批量。 4.4 確定零件的定位方案及定位元件 4.4.1 確定零件的定位方案 （1）利用Ф30外圓所在的左端面和夾具體凸臺(tái)左端面進(jìn)行定位，限制零件3個(gè)方向自由度。 （2）利用Ф20H7內(nèi)孔和工件定位銷進(jìn)行定位，限制零件2個(gè)方向自由度。 通過對(duì)零件的分析，鉆削的Ф5內(nèi)孔只要在Ф30外圓上就可以。因此，完成了零件的定位。鉆模板的定位方案都是采用“一面兩銷” 4.4.2 確定零件的定位元件 1、確定缸套的定位元件 其定位元件有：夾具體、工件定位銷。 2、確定鉆模板的定位元件 其定位元件有：圓柱銷和菱形銷。夾具裝配圖見下圖4.1： 圖4.1 夾具裝配圖 4.5 確定零件的夾緊方案及夾緊元件 4.5.1 確定零件的夾緊方案 1、利用工件定位銷、六角螺母、大夾緊盤對(duì)零件進(jìn)行夾緊。 2、鉆模板的夾緊方案：采用對(duì)角線安裝的2個(gè)內(nèi)六角螺栓，上下方向夾緊。 4.5.2 確定零件的夾緊元件 1、確定缸套的夾緊元件：工件定位銷、六角螺母、大夾緊盤。 2、確定鉆模板的夾緊元件：其夾緊元件有：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 4.6 確定夾具體 夾具體：夾具進(jìn)行定位、引導(dǎo)、夾緊裝置這些都安裝在夾具體上邊，這就是一個(gè)整體，還能很好的在機(jī)床上安裝起來。把夾具上面的這些零部件和元件都連接成一個(gè)大的零件，這就是夾具體。它的大小，外形都跟這些零部件的設(shè)置有關(guān)，還跟夾具體跟機(jī)床的連接有關(guān)系，并且在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，會(huì)有夾緊力，切削力作用在夾具上，并且會(huì)有沖擊力和振動(dòng)產(chǎn)生，所以?shī)A具體的強(qiáng)度，還有剛度一定要足夠的大。進(jìn)行切削的時(shí)候，在夾具體上面還會(huì)有些切屑，這些切屑越來越多，那么對(duì)產(chǎn)品的定位和夾緊都會(huì)有不好的影響，所以在對(duì)夾具體進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)它的構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，要方便切屑排出去。還有，在對(duì)夾具體進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，還要考慮它的工藝，經(jīng)濟(jì)，還有使用時(shí)候的便利性。 夾具體是連接夾具上定位元件、夾緊元件的重要組成部分。在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮到加工的零件安裝和拆卸都比較方便，還需要考慮夾具體的制造方式，在查看了4種夾具體權(quán)衡利弊的基礎(chǔ)上，本次夾具體其制造形式選擇鑄造。 在滿足使用性能的基礎(chǔ)上，選擇夾具體的采用是灰鑄鐵HT200。為了保障零件的各項(xiàng)使用性能，需要對(duì)夾具體進(jìn)行相應(yīng)的時(shí)效處理。其外形結(jié)構(gòu)見下圖4.2： 圖4.2 夾具體零件圖 4.7 導(dǎo)向方案的選擇 4.7.1 鉆模的選擇 在完成了缸套零件的定位、夾緊方案還有元件的確定和選擇之后，還需要對(duì)鉆頭設(shè)計(jì)一個(gè)引導(dǎo)裝置—鉆模，用以正確的鉆削加工，這樣就能夠很好的保證零件的加工精度要求。通過資料的查看，鉆模一共有下面4種類型，具體分析見下方： 1、固定式鉆模 這個(gè)類型的鉆模，其特點(diǎn)是機(jī)床和加工零件的位置固定，一般用在搖臂鉆床上面，進(jìn)行單個(gè)孔或者不均勻分布的孔。 2、回轉(zhuǎn)式鉆模 這個(gè)類型的鉆套一般情況下都是帶有回轉(zhuǎn)分度裝置。確保在零件定位和夾緊元件不松開的情況下，對(duì)均勻分布的孔進(jìn)行鉆削加工。也可以用于孔距相互平行等情況孔的鉆削加工。 3、翻轉(zhuǎn)式鉆模 該類型的鉆模在上下2個(gè)方向?qū)?yīng)孔的加工，也適用于不便于零件安裝和拆卸的情況下，需要對(duì)鉆模進(jìn)行翻轉(zhuǎn)后安裝或拆卸零件。 4、蓋板式鉆模 該類型的鉆模使用在鉆的孔比較小，加工的零件比較大。 通過上面對(duì)4種鉆模的分析，決定選擇固定式鉆模，完成對(duì)Ф5內(nèi)孔的加工。 4.7.2 鉆套的選擇 在完成上面鉆模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還需要對(duì)鉆套進(jìn)行選擇。鉆套的作用是確定零件上加工孔的位置和刀具位置在允許的范圍內(nèi)。通過鉆床夾具設(shè)計(jì)資料的查看，能夠知道鉆套有下面4種類型： 1、固定鉆套 這種類型的鉆套（如圖4.3）可以與鉆模板直接接觸，制造成本比較低，加工的精度要求比較高，但產(chǎn)出損耗之后對(duì)其進(jìn)行更換比較麻煩。一般的在鉆模板厚度不厚的情況下，為了確保引導(dǎo)長(zhǎng)度足夠，可以利用有肩鉆套。 圖4.3 固定鉆套 2、可換鉆套 這種類型鉆套（如圖4.4）在零件進(jìn)行大批量或者單間生產(chǎn)的時(shí)候，運(yùn)用的比較多。為了方便對(duì)損耗之后鉆套進(jìn)行更換，襯套和鉆套其配合公差是F7/m6或F7/k6，鉆模板和襯套其配合公差是H7/n6。一旦發(fā)現(xiàn)鉆套需要更換時(shí)，松開螺釘，取出需更換的鉆套，裝上新的鉆套就可以。 圖4.4 可換鉆套 3、快換鉆套 一般的在對(duì)零件上孔進(jìn)行加工的時(shí)候，需要完成鉆底孔、擴(kuò)孔加工、鉸孔加工以及絲錐鉆加工螺紋孔等等，那就需要直徑不一樣大小的鉆套來對(duì)鉆頭進(jìn)行引導(dǎo)。在這樣的情況下，可以采用（如圖4.5）快換鉆套。在對(duì)其進(jìn)行更換時(shí)，只需要松開螺釘，就能夠快速取出鉆套。 圖4.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 這一類型的鉆套是根據(jù)零件的特征進(jìn)行自行設(shè)計(jì)的專用鉆套，加長(zhǎng)鉆套圖4.6就是特殊鉆套中比較常見的。在對(duì)零件的凹面進(jìn)行鉆削加工的時(shí)候使用，另外，為了確保鉆套和刀具之間的摩擦盡可能的減少?？梢栽龃筱@套的高度，這樣能夠提高刀具的導(dǎo)向性能，還能夠確保刀具剛度。 圖4.6 加長(zhǎng)鉆套 本次設(shè)計(jì)的零件是缸套，在完成Ф5內(nèi)孔的鉆削加工，實(shí)現(xiàn)表面粗糙度為12.5um加工要求。決定采用快換鉆套。 4.8 計(jì)算鉆削力和夾緊力 4.8.1 計(jì)算鉆削力 本次加工需完成Ф5內(nèi)孔鉆削加工 鉆削力計(jì)算公式： P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ5mm； S—進(jìn)給量，0.1mm； HB─布氏硬度，取200HBS。 4.8.2 計(jì)算夾緊力 夾緊力計(jì)算公式。 —基本安全系數(shù)，取1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； —刀具鈍化系數(shù)，取1.1； —繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； —手動(dòng)夾緊位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力：。 —夾具定位面摩擦系數(shù)，； —夾緊面摩擦系數(shù)，。 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選材料為45#鋼的M6螺栓。 則，小于45#許用拉應(yīng)力。 故可以用材料為45#鋼的M6螺栓 4.9 計(jì)算定位誤差 零件的主要定位元件為Ф20工件定位銷及夾具體 1、Ф20工件定位銷的尺寸與公差 通過對(duì)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》的查閱，能夠確定Ф20工件定位銷的尺寸要求及形位公差要求，Ф20工件定位銷能夠保證零件的徑向誤差。 2、夾具體的尺寸與公差 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)資料，確定夾具體的結(jié)構(gòu)和尺寸，具體見夾具體零件圖，通過對(duì)夾具體接觸部分尺寸的要求，保證零件的軸向誤差。 通過對(duì)零件圖的分析，其加工精度為12.5um，因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 此次設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生活的一個(gè)重要組成部分。從最初的選題，開題到計(jì)算，繪圖直到完成設(shè)計(jì)。其間，查找資料，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。 通過這次實(shí)踐，我了解了夾具的用途及工作原理，熟悉了夾具的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。此次設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。 該次設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù),提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時(shí)，仍有很多課題需要后輩去努力完善。 但是這次設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己之前所學(xué)知識(shí)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然此次設(shè)計(jì)就要結(jié)束，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在學(xué)習(xí)和工作中，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。 致謝 走的最快的總是時(shí)間，來不及感嘆，此次設(shè)計(jì)已近尾聲，這段時(shí)間的努力與付出，隨著本次夾具設(shè)計(jì)的完成，將要?jiǎng)澫峦昝赖木涮?hào)。 本次設(shè)計(jì)在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，說明書初稿與定稿無不凝聚著指導(dǎo)老師的心血和汗水，在我設(shè)計(jì)期間，指導(dǎo)老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，指導(dǎo)老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng)，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此向指導(dǎo)老師表示深深的感謝和崇高的敬意！ 參考文獻(xiàn) [1] 秦國(guó)華、張衛(wèi)紅主編.機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[M].北京：航空工業(yè)出版社,2006. 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