叉架工藝及夾具設(shè)計加工工藝及夾具設(shè)計【課程資料 含全套CAD圖紙】

西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 I 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 論文題目： 叉架加工工藝及夾具設(shè)計 所屬系部： 指導(dǎo)老師： 職 稱： 學(xué)生姓名： 班級、學(xué)號 : 專 業(yè)： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制 年 月 日 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 叉架加工工藝及夾具設(shè)計 【 摘要 】 叉架零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容 易。本設(shè)計是基于叉架零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以叉架的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)，以底面與兩個工藝孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔。整個加工過程均選用組合機(jī)床。夾具選用專用夾具，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖，因此生產(chǎn)效率較高，適 用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞： 叉架類零件；工藝；夾具； 買文檔送全套 紙，交流 14951605 買文檔送 紙，交流 14951605 或 1304139763 he is a of In of to of is to to of as a as a of is to of In to of is 買文檔送全套 紙，交流 14951605 錄 1 加工工藝規(guī)程設(shè)計 1 件的分析 1 件的作用 1 件的工藝分析 2 架加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 2 和平面的加工順序 2 系加工方案選擇 3 架加工定位基準(zhǔn)的選擇 3 基準(zhǔn)的選擇 3 基準(zhǔn)的選擇 4 架加工主要工序安排 4 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 7 間定額計算及生產(chǎn)安排 13 2 鉆 20 孔夾具設(shè)計 17 究原始質(zhì)料 17 位、夾緊方案的選擇 17 削力及夾緊力的計算 17 差分析與計算 18 套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 19 具體的設(shè)計 20 具設(shè)計及操作的簡要說明 21 總結(jié) 22 參 考 文 獻(xiàn) 23 致 謝 24 5 6 7 8 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 1 1 加工工藝規(guī)程設(shè)計 件的分析 件的作用 題目給出的零件是叉架。它在車輛上面應(yīng)用范圍很廣。該類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差異，但結(jié)構(gòu)上仍有共同特點：零件的主要表面為精度要求較高的孔、零件由內(nèi)孔、外圓、端面等表面構(gòu)成。因此叉架零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。叉架零件的底面用以安裝蓋，實現(xiàn)功能。 2 件的工藝分析 由叉架零件圖可知。分析如下： 0 90 的平面 C 為設(shè)計基準(zhǔn)的加工表面 這組加工表面包括 ： 38 的兩個端面粗糙度 及直徑為 20 孔粗糙度要求為 及相距 60兩槽粗糙度要求為 . 20 孔為基準(zhǔn)加工表面 這組加工表面包括直徑為 16 的凸臺端面粗糙度要求為 B 基準(zhǔn)的平行度公差為 及 8 的孔粗糙度要求為 架加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。 該叉架零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于叉架來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 和平面的加工順序 叉架類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工叉架上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。叉架的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工 精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。 3 叉架零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 系加工方案選擇 叉架孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機(jī)床。 根據(jù)叉架零件圖所示的叉架的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用 鏜模法鏜孔較為適宜。 （ 1）用鏜模法鏜孔 在大批量生產(chǎn)中，叉架孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 （ 2）用坐標(biāo)法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn) 中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。 用坐標(biāo)法鏜孔，需要將叉架孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。 架加工定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （ 1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （ 2）保證裝入 叉架的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以叉架的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。 4 由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 基準(zhǔn)的選擇 從保證叉架孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證叉架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從叉架零件圖分析可知，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(zhǔn)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(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是叉架的裝配基準(zhǔn)，但因為它與叉架的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)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。 架加工主要工序安排 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(zhǔn)。叉架加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到叉架加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，底面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于叉架，需要精加工的是支承孔前后端平面。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、精加工階段中分散進(jìn)行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 c9080 的含 打及 硝酸鈉溶液中進(jìn)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)將叉架加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 工序 5 工序 工序 30 銑 80 90 的平面，以其背面為加工基準(zhǔn)。 工序 40 銑 38 的兩個端面，以平面的端面為加工基準(zhǔn) 工序 50 鉆擴(kuò)鉸 20 的通孔，以大平面的端面為加工基準(zhǔn)。 工序 60 銑 16 的凸臺平面，以中心軸線為加工基準(zhǔn)。 工序 70 凸臺上 8 的孔，以平面的端面為工序基準(zhǔn)。 工序 80 先鉆后銑大平面上的兩槽，以平面的端面為工序基準(zhǔn)。 工序 90 去 毛刺 工序 100 終檢 工藝路線二： 工序 工序 工序 30 銑 80 90 的平面，以其背面為加工基準(zhǔn)。 工序 40 銑 38 的兩個端面，以平面的端面為加工基準(zhǔn) 工序 70 銑 16 的凸臺平面，以中心軸線為加工基準(zhǔn)。 工序 60 鉆擴(kuò)鉸 20 的通孔，以大平面的端面為加工基準(zhǔn)。 工序 70 凸臺上 8 的孔，以平面的端面為工序基準(zhǔn)。 工序 80 先鉆后銑大平面上的兩槽，以平面的端面為工序基準(zhǔn)。 工序 90 去毛刺 工序 100 終檢 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 方案二把底面的鉆孔工序調(diào)整到后面了，這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準(zhǔn)不足，特別鏜孔工序。 以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一： 工序 工序 工序 30 銑 80 90 的平面，以其背面為加工基準(zhǔn)。 工序 40 銑 38 的兩個端面，以平面的端面為加工基準(zhǔn) 6 工序 50 鉆擴(kuò)鉸 20 的通孔，以大平面的端面為加工基準(zhǔn)。 工序 60 銑 16 的凸臺平面，以中心軸線為加工基準(zhǔn)。 工序 70 凸臺上 8 的孔，以平面的端面為工序基準(zhǔn)。 工序 80 先鉆后銑大平面上的兩槽，以平面的端面為工序基準(zhǔn)。 工序 90 去毛刺 工序 100 終檢 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “叉架”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為 度 170 241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 （ 1）底面的加工余量。 根據(jù)工序要求，底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷表 余量值規(guī)定為 現(xiàn)取 表 銑平面時厚度偏差取 。 精銑：參照機(jī)械加工工藝手冊表 余量值規(guī)定為 （ 2）兩側(cè)面孔加工余量 毛坯為實心，不沖孔。 7 定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 工序： 銑 80 90 的平面 C，以其背面為加工基準(zhǔn)。 1） 加工條件 加工材料： 火，硬度為 207241造。 加工要求：粗銑 80 90 的平面 C，粗糙度 機(jī)床 ： 式銑床。 刀具：圓柱銑刀齒數(shù) z=8. 2） 計算加工工時 由機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表 切削用量為 由表 得銑刀進(jìn)給量據(jù)切削用量手冊表 切削用量 取00m/公式： 1000s p= 得： 削工時計算： + D= L=90擇機(jī)床90r/ t= 序 ：銑 38 的兩個端面，以平面的端面為工序基準(zhǔn)，以平面 C 的中心平面為設(shè)計基準(zhǔn)。 1） 加工條件 加工材料： 火，硬度為 207241造。 加工要求：銑 38 的兩個端面，粗糙度 機(jī)床： 式銑床。 刀具：圓柱銑刀。 2） 計算加工工時 由機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表 切削用量為 由表 得銑刀進(jìn)給量據(jù)切削用量手冊表 切削用量 5選用銑刀直徑為 80表 大磨損限度為 據(jù)表 刀壽命 T=120 由切削用量手冊表 D +y=17據(jù)銑削速度公式 0dp a f a z= 查表80，0d=80, 5,m=取00m/公式： 1000s p= 得： 9 切削工時計算： + D=L=60擇機(jī)床75r/ t= 于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，故需要進(jìn)行尺寸換算，加工完畢需要保證兩端面度平面的中心平面的距離為 30寸 30終結(jié)環(huán)，給定尺寸 40及 30于基準(zhǔn)不重合加工時應(yīng)保證尺寸 A A=400定尺寸：因終結(jié)環(huán)公差等于個組成環(huán)公差之和，采用等公差分配尺寸 303， 10=序：鉆、擴(kuò)、鉸 20 9H 孔。 機(jī)床：立式鉆床 具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn) 3表 9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔 20 9H 鉆孔 20 9H 時先采取的是鉆 17 孔，再擴(kuò)到 ，所以 17D 。 切削深度給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) 3表 38，取 。 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) 3表 41，取 V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7 ， 按照參考文獻(xiàn) 3表 31，取 630 / m 所以實際切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工時 被切削層長度 l ： 42l 刀具切入長度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出長度 2l ： 12 取 2 10 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 擴(kuò)孔 20 9H 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn) 3表 31 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。 片型號： 鉆孔 20 9H 時先采取的是先鉆到 17 孔再擴(kuò)到 ，所以 ，1 17d 切削深度給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) 3表 52，取 f mm r 。 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) 3表 53，取 V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照參考文獻(xiàn) 3表 31，取 500 / m 所以實際切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工時 被切削層長度 l ： 42l 刀具切入長度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出長度 2l ： 12 ，取 2 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間24 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0 鉸孔 20 9H 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn) 3表 54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。 切削深度且 20D 。 進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) 3表 58， 取 。 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) 3表 60，取 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 2 0 11 按照參考文獻(xiàn) 3表 31 取 315 / m 實際切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工時 被切削層長度 l ： 42l 刀具切入長度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出長度 2l ： 12 取 2 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5 該工序的加工機(jī)動時間的總和是0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 工序 ：銑 16 的凸臺平面，以中心軸線為工序基準(zhǔn)。 1） 加工條件 加工材料： 火，硬度為 207241造。 加工要求：銑 f 16 的凸臺平面，粗糙度 機(jī)床： 式銑床。 刀具：圓柱銑刀。 2） 計算加工工時 由機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表 切削用量為 由表 得銑刀進(jìn)給量據(jù)切削用量手冊表 切削用量 5選用銑刀直徑為 40表 大磨損限度為 據(jù)表 刀壽命 T=120 由切削用量手冊表 D +y=12m 根據(jù) 銑削速度公式 0dp a f a z= 查表80，0d=80, 5,m=取00m/公式： 1000得： 12 切削工時計算： + D=L=16擇機(jī)床00r/ t= 序 ：鉆凸臺上 8 的孔，以平面的端面為工序基準(zhǔn)，以平面的中心平面為設(shè)計基準(zhǔn)。 根據(jù)切削用量手冊表 =r。 V 鉆 = 5m/ 選用 床。 根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速的計算公式 1000s p= 得 床選取 320r/際切削速度 1000 p= 得 v=削工時（選用切入切出量 y+ D = + D= 得 t=于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，故需要進(jìn)行尺寸換算，加工完畢需要保證兩端面度平面的中心平面的距離為 0寸 0終結(jié)環(huán)，給定尺寸 45及 45于基準(zhǔn)不重合加工時應(yīng)保證尺寸 A A=45定尺寸：因終結(jié)環(huán)公差等于個組成環(huán)公差之和，采用等公差分配尺寸 03， 0/2=序 ：先鉆后銑大平面 C 上的兩槽，以平面的端面為工序基準(zhǔn)，以 13 平面的中心平面為設(shè)計基準(zhǔn)。 銑刀類型：直柄立銑刀（硬質(zhì)合金） 槽的半圓形槽的直徑為 10度為 15機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 柄立銑刀（ 平型直立銑刀（ ，知 16 凸臺 =10擇標(biāo)準(zhǔn)型 準(zhǔn)型72，粗糙度精度低，選擇粗齒， z=3. 由金屬切削速查手冊表 5質(zhì)合金立銑刀銑削平面和凸臺的進(jìn)給量帶整體刀頭的立銑刀，銑刀直徑0d=10mm，3z. 選用 銑床 主軸轉(zhuǎn)速 V=進(jìn)給量 f=l=20用 v=375r/T=l/f=t=2T=于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，故需要進(jìn)行尺寸 換算，加工完畢需要保證兩端面度平面的中心平面的距離為 30寸 30終結(jié)環(huán)，給定尺寸 15及 45于基準(zhǔn)不重合加工時應(yīng)保證尺寸 A A=450定尺寸：因終結(jié)環(huán)公差等于個組成環(huán)公差之和，采用等公差分配尺寸 303， 30/2=后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片，見表一。 間定額計算及生產(chǎn)安排 假設(shè)該零件年產(chǎn)量為 10 萬件。一年以 240 個工 作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 417 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 420 件。再以每天 8 小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 參照機(jī)械加工工藝手冊表 械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： %)1)( （大量生產(chǎn)時 0/ 14 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： %)1)( 其中： 單件時間定額 基本時間（機(jī)動時間） 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 k 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值 工序 1：粗、精銑底面 機(jī)動時間照機(jī)械加工工藝手冊表 工步輔助時間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 則m k ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 13k 單間時間定額 m i i 131)()1)( 因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時，m dd 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 2：鉆底面孔 機(jī)動時間照機(jī)械加工工藝手冊表 工步輔助時間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 則m k ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 k 單間時間定額 m i i )1)( 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 3：粗銑兩側(cè)面及凸臺 機(jī)動時間照機(jī)械加工 工藝手冊表 工步輔助時間為 15 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 則m k ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 13k 單間時間定額 m i i 131)()1)( 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 4：鉆側(cè)面孔 機(jī)動時間照機(jī)械加工工藝手冊表 工步輔助時間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 則m k ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 k 單間時間定額 m i i )1)( 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 5：粗銑前后端面 機(jī)動時間照機(jī)械加工工藝手冊表 工步輔助時間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時 間為 則m k ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 13k 單間時間定額 m i i 131)()1)( 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 6：銑前后端面 機(jī)動時間照機(jī)械加工工藝手冊表 工步輔助時間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 則m k ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 13k 16 單間時間定額 m i i 131)()1)( 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 15：精銑兩側(cè)面 機(jī)動時間照機(jī)械加工工藝手冊表 工步輔助時間為 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 則m k ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 13k 單間時間定額 m i i 131)()1)( 因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時，m dd 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 17：底面螺紋孔攻絲 機(jī)動時間照鉆 孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為 工步輔助時間為 則 m 參照鉆孔 k 值，取 k 單間時間定額 m i i )1)( 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 17 2 鉆 20 孔夾具 設(shè)計 究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工 20 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(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。 位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工 由零件圖可知：在進(jìn)行加工前，端面平面進(jìn)行了粗、精銑加工。因此，定位、夾緊方案有： 定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。 圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩 V 型塊為定位基準(zhǔn) 來設(shè)計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩 V 型塊定位限制 5 個自由度。 削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床 具用高速鋼刀具。 由參考文獻(xiàn) 5查表 721 可得： 切削力公式： 1 f K式中 20D 0 /f m m r 查表 821 得： 0 ()736其中： 即： 9 5 5 ( )際所需夾緊力： 由 參考文獻(xiàn) 5表 1 2 12 得： 12 有：120 . 7 , 0 . 1 6安全系數(shù) K 可按下式計算 有： 6543210 式中：60 全系數(shù)，見 參考文獻(xiàn) 5表 121 可得： 18 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 9 5 5 . 0 8 1 . 5 6 1 4 8 9 . 9 2 ( ) F N 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(jī)構(gòu)。 取 ，1 ，2 查參考文獻(xiàn) 51 2 26 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： )( 210 考文獻(xiàn) 5可查得： 901 0592 2 29 其中： 33( )L )(80 螺旋夾緊力：0 4 7 4 8 )上述計算易得： 0 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 差分析與計算 該夾具以一個平面和和 2 個 V 型塊定位，加之防旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，要求保證孔軸線間的尺寸公差。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。 由 5和 6可得： 定位誤差： 當(dāng)工件以任意邊接觸 V 型塊時 m i D d 當(dāng)工件以固定邊接觸 V 型塊時 2 式中工件與 V 型塊間的最小間隙 通過分析可得： 0 2D 0 1d 19 因此：當(dāng)工件以任意邊 V 型塊接觸時 0 3DW 夾緊誤差 ： co s)(m a x 其中接觸變形位移值： a 1 ( 1 c o s 0 . 0 1 3j j y 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： 0 . 0 9 6 0 . 5jw m m m m 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 。 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。 圖 換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 20 表 套 20 H 20 1mC r 公稱尺寸 允差 6 12 12 +2 18 10 4 9 8 圖 定襯套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 表 定襯套 20 H 20 C 1C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 20 +0 18 + 鉆模板選用固定式鉆模板，用 4 個沉頭螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上。 具體的設(shè)計 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件連接成一個有機(jī)整體。為了滿足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，同時 21 結(jié)構(gòu)工藝性要好。 由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄 造夾具體，材料選取 造成型后時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)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(jìn)行調(diào)整換取。 22 總結(jié) 在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè) 計中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。 本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 23 參 考 文 獻(xiàn) 1 劉文劍 夾具工程師手冊 M 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 2007 2 陳宏鈞 實用金屬切削手冊 M 機(jī)械工業(yè)出版社， 2005 1 3 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 金屬切削手冊 M 上?？茖W(xué)技術(shù)