機械設(shè)計課程設(shè)計扇形板鉆床夾具A1裝配圖零件圖扇形板

1、 目錄目錄11緒 論12 扇形板的分析32.1扇形板的工藝分析32.2扇形板的工藝要求33 工藝規(guī)程設(shè)計53.1 加工工藝過程53.2確定各表面加工方案53.2.1影響加工方法的因素53.2.2加工方案的選擇63.3 確定定位基準(zhǔn)63.3.1粗基準(zhǔn)的選擇63.4工藝路線的擬訂73.4.1工序的合理組合73.4.2工序的集中與分散83.4.3加工階段的劃分83.4.4加工工藝路線方案的比較93.5扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定103.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求103.5.2扇形板的偏差計算114夾具設(shè)計1241研究原始質(zhì)料1242定位基準(zhǔn)的選擇1243鉆削力及夾緊力的計算1244

2、誤差分析與計算1345夾具設(shè)計及操作的簡要說明145心得體會156參考文獻161緒 論機械設(shè)計制造及其夾具設(shè)計是我們?nèi)跁炌?年所學(xué)的知識，將理論與實踐相結(jié)合，對專業(yè)知識的綜合運用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量

3、的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強度、降低生產(chǎn)成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。而本次對于扇形板加工工藝及夾具設(shè)計的主要任務(wù)是： 完成扇形板零件加工工藝規(guī)程的制定； 完成鉆孔專用夾具的設(shè)計。通過對扇形板零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出扇形板加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設(shè)計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計專用夾具。

4、282 扇形板的分析2.1扇形板的工藝分析扇形板是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和表面的精度要求較高，上下表面、圓弧表面都有粗糙度要求，精度要求較高，此外還有22+00.021孔要求加工，對精度要求也很高?？状植诙纫蠖际牵远家缶庸?。其小頭孔與下平面有平行度的公差要求，和22+00.021孔有對稱度公差要求，因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。2.2扇形板的工藝要求一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要

5、有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。圖2.1 扇形板的零件圖圖2.2 扇形板的零件實體圖該零件需要切削加工的地方有5個處：平面加工包括扇形板上端面、下端面；孔系加工包括22+00.021；小孔8和扇形板兩個外圓弧面的加工。不去除材料加工上下兩個表面。 以平面為主有： 扇形板上端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是ra=6.3；下端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是ra=3.2； 扇形板r48弧面采用數(shù)控機床加工，其粗糙度要求是ra=3.2。 孔系加工有： 2

6、2+00.021孔的粗鏜、半精鏜，精鏜加工，并且進行倒角1x45°。其表面粗糙度為ra=1.6； 8孔鉆、鉸加工，其表面粗糙度要求；并且與下端面的平行度要求為0.08µm，與22+00.021的對稱度為0.1µm。扇形板毛坯的選擇用鑄造，因為生產(chǎn)率較高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在3.5-4mm，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。由3由于是中批量生產(chǎn)。上面主要是對扇形板零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計提供了必要的準(zhǔn)備。3 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 加工工藝過程由以上

7、分析可知，該扇形板零件的主要加工表面是平面、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，對于扇形板來說，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)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：扇形板的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。3.2確定各表面加工方案一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計扇形板的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面

8、孔系和軸向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)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格較底的機床。3.2.1影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速

9、精銑等。 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為it6，表面粗糙度為ra0.63m，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車半精車淬火粗磨。3.2.2加工方案的選擇 由參考文獻機械制造工藝機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)表2-6可以確定，平面的加工方案為：粗銑精銑（），粗糙度為ra6.31.6，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以

10、較小。故上下端面可用粗銑精銑。 由參考文獻機械制造工藝機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)表2-5可以確定， 22+00.021孔的表面粗糙度要求為1.6，則選擇孔的加方案序為：粗鏜半精鏜-精鏜。并且進行倒角1x45°。 小孔8加工方法：零件毛坯不能直接鑄出孔，只能鑄出一個小坑，以便在以后加工時找正其中心，但其表面粗糙的要度求為，并且其孔徑較小，所以選擇加工的方法是鉆-鉸-精鉸。 r48圓弧面的加工方法：采用數(shù)控機床進行加工。3.3 確定定位基準(zhǔn)3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求

11、： 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。 （5）便于裝夾原則。 （6）保證不加工表面位置準(zhǔn)確原則。 (7) 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則。要從保證孔與孔、孔與平

12、面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，主要是選擇加工扇形板上下底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。故這里選用扇形板的下端面做為粗基準(zhǔn)。3.3.2精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。 互為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)兩個表面位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)

13、加工。 （4）自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證扇形板在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從扇形板零件圖分析可知，它的上端面與22+00.021，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩銷定位方法，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，所以再在分度盤上加上一個定位銷，這樣零件的六個自由度就都限制

14、好了。綜上所述，選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾方便。3.4工藝路線的擬訂對于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。扇形板的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗加工扇形板上下端面，再精加工上下端面。后續(xù)工序安排都應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔等原則。3.4.1工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要

15、求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。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.

16、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。3.4.2工序的集中與分散制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 工序分散的特點工

17、序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟

18、效果。3.4.3加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多于的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為it11it12。粗糙度為ra80100m。 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余

19、量。半精加工的公差等級為it9it10。表面粗糙度為ra101.25m。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為it6it7，表面粗糙度為ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的

20、工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。3.4.4加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下；1. 工藝路線方案一:工序1：鑄造毛坯工序2：粗銑零件的上端面，以下端面為粗基準(zhǔn)。工序3

21、：粗銑零件的下端面，以上端面為粗基準(zhǔn)。工序4：精銑零件的下端面，以上端面為精基準(zhǔn)。工序5：精銑零件的上端面，以下端面為精基準(zhǔn)。工序6：對22+00.021孔進行粗鏜，以下端面為基準(zhǔn)。工序7：對22+00.021孔進行半精鏜，以下端面為基準(zhǔn)。工序8：對22+00.021孔進行倒角1x45°，以上、下端面為基準(zhǔn)。工序9：對22+00.021孔進行精鏜，以下端面為基準(zhǔn)。工序10：用數(shù)控機床加工r48外圓弧，以下端面和孔為基準(zhǔn)。工序11：中檢。工序12：對8孔空進行鉆鉸-精鉸。以22+00.021孔和下端面為基準(zhǔn)。工序13：清洗表面。工序14：剔除毛刺。工序15：終檢。工藝路線方案二：工序1

22、：鑄造毛坯工序2：用數(shù)控機床加工r48外圓弧，以下端面和孔22+00.021為基準(zhǔn)。工序3：粗精銑上端面，以r48外圓弧為基準(zhǔn)。工序4：粗精銑下端面，以r48外圓弧和上端面為基準(zhǔn)。工序5：對22+00.021孔進行粗鏜半精鏜-精鏜。并且進行倒角1x45°，以又端面為基準(zhǔn)。工序6：對8孔空進行鉆鉸-精鉸。以22+00.021孔和下端面為基準(zhǔn)。工序7：對22+00.021孔進行粗鏜半精鏜-精鏜。并且進行倒角1x45°。工序8：清洗表面。工序9：剔除毛刺。工序10：終檢。3.工藝方案比較與分析。 從工序可以看出：方案二由于銑面夾具設(shè)計非常難造價太高，并且由于8和2200.021有

23、對稱度要求，故應(yīng)先加工22+00.021 ，再鉆8的孔，還有對于倒角，我們應(yīng)把倒角放在精鉸前。 通過以上分析：方案一為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。3.5扇形板的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定扇形板的毛胚采用的是ht150制造,其材料是ht150（最小抗拉強度150）,生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。3.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 扇形板為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： （1） 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面。 （2） 工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)相一致。 （3) 便于裝夾、加工和檢查。 (4)

24、結(jié)構(gòu)要求統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類、形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。3.5.2扇形板的偏差計算 扇形板上下端面的偏差及加工余量計算。上下端面加工余量的計算根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。粗銑：由機械余量加工手冊知，其單邊余量值規(guī)定為1.41.8mm，現(xiàn)取1.5mm。可知其粗銑時精度等級為it1

25、2，粗銑平面時厚度偏差取。根據(jù)毛胚的實際尺寸來定粗銑工步。精銑：由機械余量加工手冊知，其單邊余量值規(guī)定為0.7mm。鑄造毛坯的基本尺寸為32mm，由機械余量加工手冊知鑄件復(fù)雜系數(shù)s,重量0.608kg，則鑄件偏差為+1.1-0.5mm毛坯的名義尺寸為：32+（1.5+0.7）*2=36.4mm毛坯的最小尺寸為：36.4-0.5=35.9mm毛坯的最大尺寸為：36.4+1.1=37.5mm粗銑后最大尺寸為：32+0.7*2=33.4mm粗銑后最小尺寸為：33.4-0.25=33.15mm精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。 22+00.021孔的偏差及加工余量計算該孔精度要求為it7

26、，由考參考文獻1知確定工序尺寸及余量為：粗鏜：21.8mm 2z=1.8mm半精鏜:21.94mm 2z=0.14（z為單邊余量）精鏜: 22+00.021mm 2z=0.06mm（z為單邊余量）鑄件毛坯孔的基本尺寸分別為：22-1.8-0.14-0.06=20mm （3） 8孔孔的偏差及加工余量計算 該孔精度設(shè)為為it7，由考參考文獻1知確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：7.8mm 粗鉸：7.96mm 2z=0.16mm（z為單邊余量） 精鉸：8h7mm 2z=0.04mm（z為單邊余量）該孔就可達到精度要求。 （4）外圓弧表面沿軸線長度加工余量及公差。 由機械余量加工手冊知鑄件復(fù)雜系數(shù)s1，重

27、0.68kg，則鑄件偏差為+1.1-0.5mm。長度方向的余量由機械余量加工手冊其余量規(guī)定值是3.54mm現(xiàn)取4.0mm。5.5 確定切削用量、時間定額5.5.1選擇機床及對應(yīng)夾具、量具、刃具。選擇機床 （1）工序2、3、4、5是銑削加工，各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，根據(jù)工件尺寸選用x5020a立式銑床。（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-5）（2）工序6、7、8、9是鏜削加工。根據(jù)工件尺寸可以選用t618型臥式鏜床。（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-9）（3）工序12是鉆-鉸-精鉸加工，根據(jù)工件尺寸可以選用z5125a立式鉆床。（機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-6）；選擇量具本零

28、件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。（1）選擇加工孔用量具。22+00.021孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜至21.8mm，半精鏜m。21.94mm，精鏜22+00.021 粗鏜孔21.8mm，公差等級為itl2，選擇測量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 半精鏜孔21.94mm，公差等級為it10，選擇測量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 精鏜孔22+00.021mm，由于精度要求高，加工時每個工件都需進行測量，故宜選用極限量規(guī)。根據(jù)孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)（gb/t 6322-1986)。（2）選擇

29、加工工藝孔量具。8h7工藝孔經(jīng)鉆孔、粗鉸、精鉸三次加工鉆孔至7.8mm，粗鉸至7.96mm。精鉸至8h7mm，選擇測量范圍0mm-20mm的內(nèi)徑千分尺即可。（3）選擇測量弧面至支承孔軸線及兩端面距離的量具，由毛坯及零件圖分析可知，選用測量范圍0mm-mm的游標(biāo)卡尺即可。選擇刃具（1）銑削底面時，選用硬質(zhì)合金端面銑刀，直徑d=50mm（2）鏜孔時選用機夾單刃高速鋼鏜刀直徑d=20mm（3）鉆孔7.8mm時，選用直柄短麻花鉆直徑d=7.8mm（4）鉸孔7.96mm時，選擇8mm，精度等級為h7級的直柄機用鉸刀（5）鉆孔8mmmm時，選用8mm，精度等級為h7級的直柄機用鉸刀。確定切削用量、時間定額

30、工序2 粗銑上端面（a）確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時，為提高銑削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成，所以粗銑底面的加工余量為2mm，選擇背吃刀量。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇每齒進給量為0.05mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇切削速度（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （b）確定時間定額一個工位基本時間其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。8.85mm其中d

31、=50mm；=35，取=4mm=74.664mm/min工序3 粗銑下端面（a）確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時，背吃刀量一般為0.5-2mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=2mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇每齒進給量為0.05mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇切削速度。（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n： （b）確定時間定額一次走刀基本時間其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作

32、臺水平進給量。8.85mm其中d=50mm；=35，取=4mm=74.664mm/min工序4精銑下端面（a）確定切削用量a確定背吃刀量精銑時，精銑時一般為0.1-1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇每齒進給量為0.08mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇切削速度。（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。（b）確定時間定額一次走刀基本時間0.829min=4

33、9.73s其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。7.088mm其中d=50mm；=35，取=4mm=97.84mm/min工序4 精銑上端面（a）確定切削用量a 確定背吃用量a）確定切削用量a確定背吃刀量精銑時，精銑時一般為0.1-1mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇每齒進給量為0.12mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇切削速度。（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6，取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-

34、7查得刀具的耐用度。（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。（b）確定時間定額基本時間0.65min=39s其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。7.396mm其中33.4mm；=35，取=4mm=124.8mm/min工序6粗鏜22+00.021孔（a）確定切削用量a 確定背吃用量粗鏜時，取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.7mm。b確定進給量和切削速度c根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-69，選擇進給量為0.5mm/r 切削速度為0.5m/s.（2）確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度t=50mi

35、n。（3）確認(rèn)機床主軸轉(zhuǎn)速（b）確定時間定額基本時間0.43min=26s其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。4.29mm其中1.7mm；=35，取=4mm工序7半 精鏜孔22+00.021（a）確定切削用量a 確定背吃用量取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.14mm。b確定進給量和切削速度c根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-69，選擇進給量為0.4mm/r 切削速度為0.6m/s.（2）確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度t=50min。（3）確認(rèn)機床主軸轉(zhuǎn)速（b）確定時間定額基本時間

36、0.294min=17.65s其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。2.25mm其中0.2mm；=35，取=4mm工序9 精鏜22+00.021（a）確定切削用量a確定背吃刀量選擇背吃刀量。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇每齒進給量為0.03mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇切削速度（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6，取粗銑高速鋼鑲齒圓柱銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度t=50min。（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （b）確定時間定額1、一個工

37、位基本時間1.56min=93.8s其中=32mm為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。2.012mm其中d=40mm；=35，取=4mm工序12 鉆、擴、鉸孔（a）確定切削用量a確定背吃刀量因為第一次鉆孔的加工余量為7.8mm，一次工作行程鉆完，所以選擇被吃刀量a=7.8mmb確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇每齒進給量為0.5mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇切削速度（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）確定機床主

38、軸轉(zhuǎn)速n （b）確定時間定額基本時間0.07s=42s其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。17mm其中d=100mm；=35，取=3mm工步2；粗鉸孔（a）確定切削用量a確定背吃刀量背吃刀量a=0.16mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇每齒進給量為0.8mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-72，選擇切削速度（2）確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6，磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度t=150min。（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （b）確定時間定額一次走刀基本時間0.

39、025min=1.5s其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；為工作臺水平進給量。l=（d-d）/2*cotk+1=3.6mm其中d=7.96mm；d=7.8mm；=24，取=3mm工步3 精鉸孔（a） 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為擴孔的加工余量為0.04mm，一次工作行程鉆完，所以選擇背吃刀量a=0.04mm。 b. 確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-64，（ht250硬度為180hbs）選擇進給量f為0.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計表5-66,選擇切削速度vc=0.45m/s（2）確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)

40、基礎(chǔ)課程設(shè)計表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度t=150min。（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速n （b）確定時間定額一個工位基本時間0.038min=2.3s其中為切削加工長度；為刀具切入長度；為刀具切出長度；f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。=2.2mm其中d=10.4mm； =14，取=3mm4夾具設(shè)計41研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆圓周面上3個8的孔，加工時要滿足粗糙度要求。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)考慮如何提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和降低勞動強度，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。42定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：上下端面進行了粗、精銑加工，22+00.021孔進行了粗、半精、精鏜加工。因此，定位、夾緊

41、方案有：方案：即一面、心軸和銷定位，夾緊方式選用螺母開口墊圈在心軸上夾緊。圖中對孔的的加工有位置公差要求，所以我們選擇底平面、孔和銷為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鉆模模具，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和孔定位限制5個自由度，用削限制一個自由度，保證了6個自由度都得到限制。利用分度盤轉(zhuǎn)到，可以加工出3個空。43鉆削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：臺式鉆床z4006a，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻5查表可得：鉆削力公式： ff=210dfkp 式中 d=7.8mm ，f=0.2mm/r查表得：kp= 其中：hb=229 則kp=1.118即：ff=3942.4（n)實際所需夾緊力：由參考文獻5表得： 有

42、：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)，見參考文獻5表 可得： 所以 wa=kxf=880.7x1.56=1373.892(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構(gòu)。取，查參考文獻51226可知壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 其中：l=32mm 螺旋夾緊力：w0 =4952.32(n)由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。44誤差分析與計算該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為1.6。由參考文獻5可得： 圓柱位銷的定位誤差 ：由于是孔的誤差引起取=0.03mm 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 （5）分度誤差1.直線分度誤差查機床夾具設(shè)計知smin=s-(+x1+x2+e） smax=s+(+x1+x2+e） 所以f=2(+x1+x2+e）2.回轉(zhuǎn)分度誤差查機床夾具設(shè)計知a=4artcg( f/4+2x3)/4r誤差總和：0.070mm滿足要求。45夾具設(shè)計及操作的簡