杠桿臂翻轉(zhuǎn)式鉆兩面孔夾具及工藝設(shè)計(jì)

1、此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）摘要根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先確定了杠桿臂的基本設(shè)計(jì)思路，通過對該零件作用分析，形位公差分析、加工工藝、工序設(shè)計(jì)完成零件的工藝制造思路。而后確定了定位基準(zhǔn)的選擇，和夾緊方式的確定，最后經(jīng)過反復(fù)比對后使用Solidworks三維造型軟件進(jìn)行了初步的草圖繪制，確定夾具的外形尺寸，然后設(shè)計(jì)鉆模板和鉆套等，為了簡化設(shè)計(jì)減少非標(biāo)零件的設(shè)計(jì)和制造成本，選用了較多的螺釘螺母等非標(biāo)零件。本次夾具設(shè)計(jì)過程中夾具采用進(jìn)行緊湊的設(shè)計(jì)方案，這樣較為節(jié)省材料和成本，但是夾具的安裝定位顯得比較細(xì)致，空間利用率較高。為了方便的放入和取出工件而不對周邊產(chǎn)生操作影響和降低生產(chǎn)效率，采

2、用了鉆模板的翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)模式，左側(cè)的鉆模板在非工作時(shí)可以方便的拉起，讓工件可以順利放入，安裝完畢后翻下鉆模板?！娟P(guān)鍵字】杠桿臂，工藝，鉆夾具 ，夾緊，定位此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）Abstract根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先確定了杠桿臂的基本設(shè)計(jì)思路，通過對該零件作用分析，形位公差分析、加工工藝、工序設(shè)計(jì)完成零件的工藝制造思路。而后確定了定位基準(zhǔn)的選擇，和夾緊方式的確定，最后經(jīng)過反復(fù)比對后使用Solidworks三維造型軟件進(jìn)行了初步的草圖繪制，確定夾具的外形尺寸，然后設(shè)計(jì)鉆模板和鉆套等，為了簡化設(shè)計(jì)減少非標(biāo)零件的設(shè)計(jì)和制造成本，選用了較多的螺釘螺母等非標(biāo)零件。According

3、to the requirements of design, first determine the basic design ideas of the lever arm effect, through the parts analysis, tolerance analysis, processing technology, process design complete parts manufacturing method. Then determine the location datum selection, determination and clamping way, final

4、ly after repeated comparison using Solidworks 3D modeling software made preliminary sketches, determine the size of the fixture, and then the drilling template design and drilling and so on, in order to simplify the design and reduce the cost of design and manufacture non-standard parts, adopts more

5、 screws nuts and non-standard parts.本次夾具設(shè)計(jì)過程中夾具采用進(jìn)行緊湊的設(shè)計(jì)方案，這樣較為節(jié)省材料和成本，但是夾具的安裝定位顯得比較細(xì)致，空間利用率較高。為了方便的放入和取出工件而不對周邊產(chǎn)生操作影響和降低生產(chǎn)效率，采用了鉆模板的翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)模式，左側(cè)的鉆模板在非工作時(shí)可以方便的拉起，讓工件可以順利放入，安裝完畢后翻下鉆模板。Clamp the jig design process was used to design compact, such relatively save materials and cost, but the installation o

6、f fixture is meticulous, high space utilization rate. In order to facilitate loading and unloading workpiece without surrounding operation effect and reduce the efficiency of production, using a flip design pattern drill template, drilling template left can easily pull in the non working, let the wo

7、rkpiece can be smoothly into, installed after drilling template.【關(guān)鍵字】杠桿臂，工藝，鉆夾具 ，夾緊，定位keyword lever arm, process, fixture, clamping, positioning目 錄第1章 緒論 11.1機(jī)床夾具介紹.11.2現(xiàn)代夾具發(fā)展方向 .21.3研究目標(biāo)和任務(wù).2 1.4研究方向和方法.3第二章 零件分析 32.1 零件作用.32.2零件的工藝分析.3第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 43.1確定毛坯的制造形式.43.2基面的選擇.43.3制定工藝路線 .43.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及

8、毛坯尺寸的確定.5 3.5確定切削用量.53.6確定基本工時(shí).12第四章 夾具設(shè)計(jì)174.1 夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).184.1.1 夾具的安裝和使用.194.1.2 夾具的安裝和使用.194.1.3 夾具的安裝和使用.194.2 夾具的安裝和使用.194.3翻轉(zhuǎn)式夾具與鉆床的固定.204.4 定位誤差分析.214.5 夾緊力計(jì)算.21第五章 翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計(jì) .225.1鉆床夾具的零件 .225.2 夾具零件的設(shè)計(jì).235.3 夾具體的設(shè)計(jì).24第六章 總 結(jié) 24參考文獻(xiàn) 25 第一章 緒論1.1機(jī)床夾具介紹夾具從1787年至今經(jīng)過了在工業(yè)發(fā)展初期。夾具僅作為加工工藝過程中的

9、輔助工具；到后期機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)大力發(fā)展后，成為主要工藝裝備；直到目前近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合的一路發(fā)展歷程看來，夾具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造激烈競爭夾具的應(yīng)用五花八門，近年來年柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）的應(yīng)用使大批量生產(chǎn)的水平大幅提升。目前主流的夾具設(shè)計(jì)要求1.縮短夾具的制造周期快速適用于新產(chǎn)品設(shè)計(jì)2.提高夾具的通用性特征3.向高精度機(jī)床等應(yīng)用進(jìn)行發(fā)展4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)5.氣壓液壓等原動力的改進(jìn)應(yīng)用來提高裝夾效率1.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向 現(xiàn)代夾具的發(fā)

10、展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面：1.精密化機(jī)械產(chǎn)品精度要求快速提高，夾具的精度要求也應(yīng)該同步提高。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，比如應(yīng)用于精密分度的多齒盤的精密夾具。2.高效化高效化夾具有自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具，該類夾具的應(yīng)用將繁重的體力重復(fù)勞動力釋放出來，節(jié)約了人力成本。例如高速卡盤則可保證卡爪在高速狀態(tài)下依然可以能正常夾緊工件，大幅度提高加工的效率。3.柔性化夾具的柔性化通過調(diào)組合方式適應(yīng)工藝可變因素。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾

11、具等，在較長時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。4.標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相關(guān)聯(lián)的，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛坯和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB21482249-80，GB22622269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。標(biāo)準(zhǔn)化是柔性化高效化的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，利用夾具來提高加工精度和生產(chǎn)率，減少勞動力成本是主要的目標(biāo)。可以預(yù)見的是夾具四個(gè)方面發(fā)展后可保證加工質(zhì)量降低生產(chǎn)成本。1.3設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù)本次對

12、于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：1.完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定；2.完成鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì)。3.運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。4.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。5.學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 1.4 主要研究方向與方法詳細(xì)分析零件的主要作用于零件尺寸外形結(jié)構(gòu)，針對尺寸要求與形位公差要求，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和方

13、案對比，擇優(yōu)選擇，后續(xù)確定零件的粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)要求后，針對雙工位加工的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出合理的夾緊方式，保證零件的安裝與定位得到充分保證。最后通過三維軟件Solidworks繪制三維夾具，并通過其與cad的轉(zhuǎn)化功能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，修改最后的工程圖紙，書寫全篇設(shè)計(jì)論文，列出加工工藝過程。第二章 零件分析2.1杠桿臂零件的作用機(jī)床的杠桿臂主要的作用是實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作部件啟起、停止、變速、變向、操縱機(jī)構(gòu)中的傳動裝置影響機(jī)床操縱動作及控制機(jī)構(gòu)裝置運(yùn)動的準(zhǔn)確性。由于機(jī)床杠桿臂的重要作用所以需要有強(qiáng)度、剛度要求，尺寸精度，形狀精度。2.2 零件的工藝分析零件工藝分析就是對零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，尺寸精度，形位公差進(jìn)行分析和整合，并

14、且聯(lián)系零件的使用方式和方法，考慮后期所需要額加工工藝與加工重點(diǎn)，確定相應(yīng)的加工工藝設(shè)計(jì)出合理的夾具保證夾具的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。 圖2.1杠桿臂零件產(chǎn)品圖由于本次的杠桿臂零件的結(jié)構(gòu)屬于彎曲件有多處凸臺，凸臺面有多處孔，各個(gè)孔型位置交錯(cuò)不一，所以常規(guī)的下料方式不能滿則，本次初步選擇的是鑄造成型工藝，選擇鑄造材料為QT500，該材料是球墨鑄鐵，此材料的特性是生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，強(qiáng)度剛度好。對零件的尺寸進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)有四個(gè)面需加工，2個(gè)垂直平面銑削，3個(gè)通孔需鉆鉸加工（即Ø10+0.1 Ø22+0.28 Ø13+0.12） 。各個(gè)孔的特點(diǎn)是，不在同一個(gè)平面上并且

15、有孔是處于垂直位置處。根據(jù)產(chǎn)品圖尺寸及公差和形狀公差要求，選擇用普通銑床和鉆床即能保證該零件的加工，但是本次設(shè)計(jì)要求一次裝夾后需要加工兩個(gè)位置的孔，即圖中直徑為10和13的垂直交錯(cuò)孔，以保證孔的形狀與位置不因?yàn)槎啻窝b夾產(chǎn)生變化。 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的制造形式本次零件的毛胚采用鑄造加工工藝，該加工工藝方法適合大批生產(chǎn)的金屬型模鑄造。鑄造后需要及時(shí)時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。零件的材料QT500。由于年產(chǎn)量為4000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平。所以后續(xù)需要夾具設(shè)計(jì)來進(jìn)行輔助加工3.2 基準(zhǔn)的選擇（1）粗基準(zhǔn)的選擇 以杠桿臂鑄造件上表面即尺寸10的上頂面為粗基準(zhǔn)定位加工鑄件下底面，即尺寸2

16、5下底面。（2）精基準(zhǔn)的選擇 以加工鑄件的下底面為基準(zhǔn)面加工杠桿臂零件尺寸10上頂面，并加工車床25上頂面，然后以杠桿臂尺寸10上頂面為基準(zhǔn)，小端為精基準(zhǔn)定位加工小端尺寸10的下底面，保證尺寸39.5±0.5。3.3 確定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。表2.1 工藝路線方案工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段工 時(shí)準(zhǔn)終單件1鑄造木型鑄造及清理（注意工藝搭子面

17、）鑄造車間12熱處理時(shí)效處理熱處理13銑削臺虎鉗上活，校正 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）金工車間34熱處理時(shí)效處理熱處理15銑削臺虎鉗上活，校正1.粗銑尺寸25上下端面至尺寸2.粗銑尺寸¢10上下端面保證尺寸39.5至要求3.粗銑尺寸42上下兩側(cè)面至尺寸金工車間3金工車間2金工車間18鉗工去毛倒鈍并清理金工車間19檢驗(yàn)檢驗(yàn)車間3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。鑄造金屬型成型加工,材料是QT500球墨鑄鐵，毛坯的重量0.85kg。毛坯的余量制定根據(jù)所屬的鑄造材料以及本身最后成型的零件形狀與尺寸來進(jìn)行決定。后續(xù)的粗精加工在每

18、次加工后都會預(yù)留余量并在粗加工后進(jìn)行熱處理釋放加工時(shí)的殘余內(nèi)應(yīng)力。 本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。毛坯與零件不同的尺寸有：(見零件圖2.1)故臺階已被鑄出,根據(jù)參考文獻(xiàn)12的粗加工：加工余量1mm，精銑的加工余量為0.5mm。3.5 確定切削用量工序3：粗、精銑25下底面工步1：粗銑25孔下底面加工條件：工件材料： QT500，鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)。因其單邊余量：Z=1mm所以銑削深度ap=1mm每齒進(jìn)給量：取銑削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： （式2.1）式中 V銑削

19、速度； 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件） 工作臺每分進(jìn)給量： ： 工步2：精銑尺寸25下底面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機(jī)床： X52K立式銑床。刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12。精銑該平面的單邊余量：Z=0.2mm銑削深度：=0.2mm每齒進(jìn)給量：取銑削速度：取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 取實(shí)際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量： 工序3：粗精銑寬度為42mm的大端側(cè)面（1）粗銑寬度為42mm的側(cè)面加工條件：工件材料： QT500，鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床。刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)。因其單邊余量：Z=1mm所以銑削

20、深度：ap=1mm 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）進(jìn)給量： 工作臺每分進(jìn)給量： ：被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： （式2-2）刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1（2）精銑寬度為42mm的側(cè)面加工條件：工件材料： QT500，鑄造。機(jī)床： X52K立式銑床。刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12。精銑該平面的單邊余量：Z=0.5mm銑削深度：ap=0.5mm每齒進(jìn)給量：取銑削速度： 取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有：取 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）刀具切入長度：精銑時(shí)刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1次工序7,鉆ø20

21、孔工件材料為QT500?？椎闹睆綖?#248;22+0.28，公差為H7，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔20mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔21.8mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔22+0.28mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量：，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說明書，取。鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 由插入法得：，由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同

22、，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。，故 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即d0 =20,，相應(yīng)地軸向力，扭轉(zhuǎn)，切削功率工序7，擴(kuò)孔至ø21.8（1）確定切削用量1）確定進(jìn)給量 取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 取。修正系數(shù)：，故 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）工序7：鉸孔至ø22+0.28，粗糙度為1.6um1）確定進(jìn)給量 ，按該表注4，進(jìn)給量取小值。查Z535說明書，取。2）確定切削速度及 取，得修正系數(shù)，故 查Z535說明書，取，實(shí)際鉸孔速度 各工序?qū)嶋H切削用量

23、， 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下：鉆孔：d0 =ø20mm，擴(kuò)孔：d0 =ø21.8mm，鉸孔：d0 =ø22+0.28mm，工序7： 工步3 鉆13+0.12孔孔的直徑為ø13mm，表面粗糙度Ra=12.5um。加工機(jī)床為Z535立式鉆床，鉆孔12.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔13+0.12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量。（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量 ，由于孔深度比，故。查Z535立式鉆床說明書，取。鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所

24、選可用。2）確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 由插入法得：，由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。，故 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即鉆頭直徑do=12.7mm，相應(yīng)地，（2）確定擴(kuò)孔切削用量1）確定進(jìn)給量 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，取=0.57mm/r。2）確定切削速度及 取。修正系數(shù)：，故 故取。實(shí)際切削速度為 3.6 確定基本工時(shí)（1）粗銑、精銑尺寸25下底面加工條件：工件材料：QT500鑄鐵，200MPa機(jī)床：X525K機(jī)床刀具： 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有

25、CAD圖等詳細(xì)附件）機(jī)動時(shí)間：=0.184min可查得銑削的輔助時(shí)間精銑的切削工時(shí)被切削層長度：由毛坯尺寸可知 =40mm刀具切入長度：精銑時(shí)=7mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間：=0.184min可查得銑削的輔助時(shí)間總銑削工時(shí)t=tj1+tf1+tj2+tf2時(shí)=0.184+0.41+0.184+0.41=0.188min（2）鉆孔加工條件：工件材料：QT500鑄鐵，200MPa機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：鉆孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀鉆孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速， 鉸孔：，=（30+3+1）/0.43&#

26、215;195=0.41min可查得鉆削的輔助時(shí)間擴(kuò)孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=（30+3+1）/0.57×275=0.22min可查得鉆削的輔助時(shí)間鉸孔工時(shí)：切入3mm、切出1mm，進(jìn)給量，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=（30+3+1）/1.6×100=0.21min可查得鉆削的輔助時(shí)間（3）粗精銑寬度為42mm面工件材料：QT500，金屬模鑄造加工要求：粗銑寬度42mm的下平臺，精銑寬度為30mm的下平臺達(dá)到粗糙度3.2。機(jī)床：X52K立式銑床刀具：高速鋼鑲齒式面銑刀計(jì)算切削工時(shí)粗銑寬度為42mm的下平臺進(jìn)給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度

27、1.9mm，走刀長度是2×25mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）進(jìn)給量f=3mm/z，切削速度0.442m/s，切削深度0.1mm，走刀長度是2×25mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。切削工時(shí)：=50/(37.5×3)=0.444min。銑削的輔助時(shí)間（4）鉆孔13+0.12工件材料：HT200，金屬模鑄造，加工要求：粗糙度要求，機(jī)床：Z535立式鉆床刀具：高速鋼鉆頭12.7，計(jì)算基本工時(shí)孔12.7的內(nèi)表面。進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.193m/s，切削深度是1.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為

28、195r/min。走刀長度是36mm?；竟r(shí)：=2×36/(0.64×195)=0.58 min。鉆削的輔助時(shí)間用13擴(kuò)孔12.7的內(nèi)表面。進(jìn)給量f=0.64mm/z，切削速度0.204m/s，切削深度是0.5mm，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長度是36mm?；竟r(shí)：=2×36/(0.64×195)=0.58 min。鉆削的輔助時(shí)間第四章 夾具設(shè)計(jì)4.1.夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1定位方案與定位元件本次杠桿臂的夾具設(shè)計(jì)要求是需要一次裝夾后同時(shí)加工孔孔徑分別為10和13，根據(jù)前面的分析可以發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)杠桿臂孔的孔位置分別在該零件的大小兩個(gè)

29、頭端面上，并且孔的位置關(guān)系為垂直關(guān)系。為了在一個(gè)夾具當(dāng)中一次裝夾后保證能夠加工兩個(gè)位置的垂直孔，本次夾具考慮采用夾具翻轉(zhuǎn)的模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具的兩個(gè)安裝定位面分別有相應(yīng)的安裝地腳孔。兩個(gè)安裝面采用垂直分別。本次的定位方案采用尺寸25的下底面為定位大基準(zhǔn)面，同時(shí)選取孔徑為22的內(nèi)孔作為主定位孔，利用定位芯軸進(jìn)行定位。這樣定位后限制了工件的軸向運(yùn)動，但是不能限制工件的徑向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所以考慮利用R12側(cè)面作為輔助定位。圖4-1 芯軸定位圖4-2輔助定位4.1.2夾緊機(jī)構(gòu)由于杠桿臂零件的主定位孔為孔徑為22的內(nèi)孔和其下底面，所以選擇采用定位芯軸對其進(jìn)行定心，然后利用墊片和螺母進(jìn)行固定。在工件的小端采用輔

30、助定位，利用工件小端的定位銷釘進(jìn)行固定。側(cè)面通過頂緊座對其進(jìn)行頂緊限制他的六個(gè)要素。4.1.3夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)本次夾具設(shè)計(jì)過程中夾具采用進(jìn)行緊湊的設(shè)計(jì)方案，這樣較為節(jié)省材料和成本，但是夾具的安裝定位顯得比較細(xì)致，空間利用率較高。為了方便的放入和取出工件而不對周邊產(chǎn)生操作影響和降低生產(chǎn)效率，采用了鉆模板的翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)模式，左側(cè)的鉆模板在非工作時(shí)可以方便的拉起，讓工件可以順利放入，安裝完畢后翻下鉆模板，可以工作。圖4-3翻轉(zhuǎn)式鉆模板夾具的設(shè)計(jì)另一特點(diǎn)是翻轉(zhuǎn)式的夾具體設(shè)計(jì)讓工件在一次裝夾后實(shí)現(xiàn)兩個(gè)垂直孔一個(gè)工序兩個(gè)工位順利加工實(shí)現(xiàn)，為了保證夾具的順利使用，可以考慮同時(shí)設(shè)計(jì)兩套夾具進(jìn)行輪換使用。4.2 夾具的

31、安裝和使用1. 本夾具的安裝方法主要是：將各個(gè)待裝配的零部件進(jìn)行去毛倒鈍后用輕柴油進(jìn)行清洗，安裝裝配順序以夾具體作為載體將各個(gè)零部件如兩側(cè)的鉆模板、銷軸、鉆套、定位芯軸、墊片螺母、等進(jìn)行安裝定位，將裝配好的零件檢查完畢并調(diào)整后放到鉆床的工作臺面上，利用工作臺面T型槽的定位螺母進(jìn)行固定。 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）圖4-4鉆孔10時(shí)夾具外形 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件）圖4-5鉆孔13時(shí)夾具工作外形2.夾具的使用方法是：首選拉開鉸鏈?zhǔn)降姆D(zhuǎn)鉆模板，將工件按照主視圖的模式從上而下的放入到夾具體，大端面的定位孔22穿過定位芯軸，并放入墊片和螺母進(jìn)

32、行預(yù)緊固定，側(cè)面利用定位螺釘頂住工件小端側(cè)面，這時(shí)放入鉸鏈翻轉(zhuǎn)鉆模板，并放入對應(yīng)的墊片和六角螺母進(jìn)行固定。進(jìn)行頂面10孔的鉆削后清理鉆屑后，將夾具翻轉(zhuǎn)，用夾具體相鄰的基面進(jìn)行定位，并用螺釘固定。如此循環(huán)往復(fù)工作。圖4-6 翻轉(zhuǎn)式鉆模板4.3 翻轉(zhuǎn)式鉆夾具與鉆床的固定在夾具裝夾工件后，首選鉆孔內(nèi)孔孔徑為10的上孔，則夾具體的尺寸112下底面進(jìn)行定位，該面上有直徑為6的U形定位槽可以與鉆床工作臺面的T形槽進(jìn)行連接。鉆孔完畢后夾具整體翻身，以夾具體的117上頂面進(jìn)行定位，同理利用底面的U形槽進(jìn)行定位裝夾。圖4-7 夾具體4.4定位誤差分析本次夾具的定位主要是依靠內(nèi)孔22及其端面進(jìn)行定位，其定位誤差主

33、要為：定位芯軸與孔的配合0.05mm，銑/鉆模與銷的誤差0.02mm，銑/鉆套與襯套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)×max/Hmax=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.06×30/32=0.05625可見這種定位方案是可行的。4.5夾緊力計(jì)算翻轉(zhuǎn)式鉆孔夾具是在鉆床上使用的，通過對工件的主定位可以發(fā)現(xiàn)夾緊主要是利用螺紋斜楔原理進(jìn)行，依靠螺母與墊片鎖緊。由計(jì)算公式 Fj=FsL/(d0tg(+1)/2+rtg2) （式4-1）Fj沿螺旋軸線作用的夾緊力 Fs作用在六角螺母L作用力的力臂(mm) d0螺紋中徑(mm)螺紋升角()1

34、螺紋副的當(dāng)量摩擦()2螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角()r螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑() 此處文檔有重要部分刪減（本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件） Fj =5×2000=10000N第五章：翻轉(zhuǎn)式鉆夾具零件的具體設(shè)計(jì)5.1鉆床夾具的零件鉆床夾具首選要保證工件的加工精度的同時(shí)考慮提高生產(chǎn)效率，充分設(shè)計(jì)合理的工藝使得加工性和裝夾定位性合理，從而讓夾具有好的使用性能，這樣才能發(fā)揮夾具大批量生產(chǎn)時(shí)節(jié)約成本的初衷。1、鉆套 鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用二點(diǎn)，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等，主要的鉆套模式有

35、：固定鉆套 、可換鉆套、快換鉆套、專用鉆套。跟據(jù)鉆套的選擇原則，杠桿臂的加工屬于小批量生產(chǎn)，所以選擇固定鉆套。又因?yàn)橛叶舜怪笨卓讖酱螅@模板薄，應(yīng)采用有肩鉆套圖5-1 固定式鉆套與鉸鏈鉆模板2、鉆模板常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式本次選用的是鉸鏈?zhǔn)姐@模板：鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過鉸鏈連接。1.翻轉(zhuǎn)。裝卸工件時(shí)，將鉆模板往上翻；加工時(shí)將鉆模板往下翻，并用菱形夾緊螺釘。2.固緊。采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉(zhuǎn)鉆模板費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率較低，且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，鉆孔位置精度不高；它主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆孔精度要求不高的場合。在側(cè)面鉆孔13時(shí)為了提高精度同時(shí)加工夾具整體的剛性所以選用的是固定式鉆模板如圖所示。圖5-2鉸鏈?zhǔn)姐@模板圖5-3固定式鉆模板 鉆模板支撐鉆套，對鉆套進(jìn)行定位固定，所以在加工時(shí)鉆模板將承受力而產(chǎn)生運(yùn)動，影響加工，所以應(yīng)對其進(jìn)行固定。因?yàn)槁葆敼潭〞锌?/p>