機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 支架的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和專用夾具

1、機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)目：支架的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和專用夾具業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化姓名：薛知才班級(jí)：12春學(xué)號(hào)：1*指導(dǎo)老師：*起止日期：2021年10月至2021年2月隨著機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)生產(chǎn)率的要求也越來越高，因此，大批量生產(chǎn)成為時(shí)代的需求，而組合機(jī)床就可以滿足這一需求，我們有必要來研究他。另外，支架是主要起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也有定位作用，使零件之間保持正確的位置。因此支架加工質(zhì)量直接影響零件加工的精度性能，我們有必要對(duì)其進(jìn)行研究。機(jī)械制造畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容比較多，它是基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課的綜合

2、，是學(xué)完機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（含機(jī)床夾具設(shè)計(jì)）和全部專業(yè)課，并進(jìn)行了實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是我們對(duì)所有課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們?nèi)甏髮W(xué)生活中占有重要的地位。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的技能知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（支架）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析并畫零件圖1.1支架的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2222222222222222

3、2222222222241.2支架的工藝分析22222222222222222222222222222222241.3支架的零件圖222222222222222222222222222222222225二、選擇毛坯的制造方法并繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯的制造方式222222222222222222222222222222252.2確定毛坯的形狀、大小222222222222222222222222222226三、制訂零件的機(jī)械加工工藝路線3.1確定零件各孔、平面加工方案2222222222222222222222273.2定位基準(zhǔn)的選擇22222222222222222222222222222

4、22222293.3制訂工藝路線222222222222222222222222222222222222293.4選擇各工序機(jī)床及工、夾具，刀具，加工余量及工序間尺寸與公差的確定2222222222222222222222222222222222222103.5切削用量和時(shí)間定額的確定2222222222222222222222222113.6機(jī)械加工工藝過程卡和工序卡2222222222222222222222213四、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.24.34.4確定夾具設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖22222222222215工件在夾具中加工的精度分析22222222222222222222

5、218計(jì)算夾緊力222222222222222222222222222222222222220畫夾具裝配圖和零件圖22222222222222222222222222221五、參考文獻(xiàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)22222222222222222222222222222221一、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析并畫零件圖支架的作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)支架是起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間保持正確的位置。在支架高20mm處兩個(gè)R12mnj12mm的凸出部位之間相隔2mm,其中一個(gè)上有螺紋孔，另一個(gè)上有通孔，則此處構(gòu)造比較復(fù)雜，且在支架高36mm處有2mm寬的一個(gè)缺口，這兩部分剛度比較低。中間有30mm的孔，

6、屬于套類結(jié)構(gòu)，伸出部分為一平臺(tái)，上有螺紋盲孔，在端部有傾斜60的凸出部分，起定位作用，此處應(yīng)力教集中，強(qiáng)度要好。在平臺(tái)下面有增強(qiáng)其硬度的肋板。兩個(gè)R12mmfl出，2mm寬36mm高處缺口及R10mm分出部分為復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其加工存在一定的難度，要求較高，防止其損壞，需要對(duì)其進(jìn)行必要的熱處理。零件的工藝分析主要加工表面30mm中心孔及兩端倒角，上、下端面，M6,12螺紋盲孔，右端部傾斜60凸出部分中間孔8mm,左端兩個(gè)凸出部分外側(cè)面及其中間M10螺紋孔和11孔。選用灰鑄鐵HT150,硬度150200HB,負(fù)荷低，磨損無關(guān)重要，變形很小，經(jīng)過正火處理。灰鑄鐵件的牌號(hào)和應(yīng)用范圍如表1-1所示。（2）未

7、標(biāo)注圓角半徑為R3mm。（3）加工表面不應(yīng)該有毛刺、裂縫、結(jié)疤、夾渣等缺陷，并應(yīng)清理清潔。（4）所有加工表面應(yīng)光潔，不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。（5）上下表面應(yīng)與中心孔軸線保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm,中心孔內(nèi)表面表面粗糙度Ra1.6m,左端兩個(gè)凸出部分外表面Ra6.3m,右端部傾斜60凸出部分中間孔內(nèi)表面Ra1.6m,為較高精度，且80。（6）在加工之前進(jìn)行人工時(shí)效熱處理，對(duì)毛坯預(yù)備性熱處理，為降低零件硬度，在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行淬火處理，淬火后工件硬度提高且易變形。1.3支架的零件圖，見圖紙所示。二、選擇毛坯的制造方式并繪制毛坯簡圖選擇毛坯

8、的制造方式該零件加工要求高，加工面數(shù)量多，并且種類繁多，有車、磨端面，鉆孔、擴(kuò)孔、攻螺紋、車倒角、鉆斜孔等，位置、形狀、尺寸精度都各有要求。支架材料為灰鑄鐵HT150，硬度為150200HB,承受中等載荷的零件，摩擦面間的壓力W490KPa,用于一般機(jī)械制造，薄壁（重量不大）零件，工作壓力不大的管子配件以及壁厚&30mm的耐磨軸套等和圓周速度為612m/s的帶輪以及其他符合表1-1中條件的零件。毛坯種類的確定是與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料的力學(xué)性能和零件的生產(chǎn)類型直接相關(guān)的，另外還和毛坯的具體生產(chǎn)條件相關(guān)。鑄件：包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相

9、當(dāng)大，且吸振性能好，但鑄件的力學(xué)性能差。生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，采用精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，如金屬型鑄造，可以使毛坯的形狀接近于零件的形狀，因此可以減少切削加工用量，從而提高材料的利用率，降低了機(jī)械加工成本。金屬型鑄造就是將熔融的金屬澆注到金屬模具中，依靠金屬自重充滿金屬模具型腔而獲得的鑄件，這種鑄件比砂型鑄造鑄件精度高，表面質(zhì)量和力學(xué)性能好，生產(chǎn)效率也高，但需要專用的金屬型腔模，適用于大批量生產(chǎn)中的尺寸不大的有色金屬鑄件，綜合上述生產(chǎn)此支架零件選擇金屬型鑄造鑄件的方式。確定毛坯的形狀、大小1）毛坯的特點(diǎn)，如表2-1所示：5）機(jī)械加工余量，工序尺寸確定由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有

10、誤差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。鑄件的機(jī)械加工余量見毛坯的制造表2-3所示，尺寸公差等級(jí)為12，加工余量等級(jí)MA為G，則可選取毛坯的加工余量有4.5mm和3.0mm兩種數(shù)值，及其他分析，確定毛坯的基本尺寸，畫出毛坯簡圖，如圖2-5所示：三、制訂零件的機(jī)械加工工藝路線由于零件是大批量生產(chǎn)，它的主要工藝特征是廣泛采用專用機(jī)床、專用夾具及專用刀具、量具，機(jī)床按工藝路線排列組織流水生產(chǎn)。為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，留有進(jìn)一步提高生產(chǎn)率的可能，該支架在工藝設(shè)計(jì)上采用了組合機(jī)床的流水線加工方式。3.1確定零件各孔、平面的加工方式（1）孔的加工方

11、式，如表3-1所示：由表3-1可以確定支架零件各孔的加工方案如下：+0.032A、加工孔300,要求內(nèi)表面粗糙度Ra6.3m,則選擇鉆-擴(kuò)-粗較-精鉸的加工方式；B、加工11,要求內(nèi)表面Ra6.3m,選擇鉆-較的加工方式；+0.015C、加工80,要求內(nèi)表面Ra1.6m,選擇鉆-粗較-精較的加工方式。2）平面的加工方式，如表3-2所示：由表3-2可以確定支架零件各面的加工方案如下：分析零件的各部分技術(shù)要求，四處平面加工，精度要求都在表面粗糙度Ra6.31.6m之間，結(jié)合零件形狀尺寸，選擇粗銃-精銃的加工方式。3）機(jī)械加工的安排原則對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，或尺寸偏差較大的毛坯，應(yīng)首先安排劃

12、線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)；按“先基面后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面；3.在重要表面加工前應(yīng)對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修正；按“先主后次、先粗后精”的順序，對(duì)精度要求較高的各主要表面進(jìn)行精加工、半精加工和精加工；對(duì)于主要表面有位置精度要求的次要表面，應(yīng)安排在主要表面加工之后加工；一般情況，主要表面的精加工和光整加工應(yīng)放在最后階段進(jìn)行，對(duì)于易出現(xiàn)廢品的工序，精加工和光整加工可適當(dāng)提前。3.2定位基準(zhǔn)的選擇工件在機(jī)床上用夾具進(jìn)行夾緊加工時(shí)，用來決定工件相對(duì)于刀具的位置的工件上的這些表面稱為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。1、粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇要重點(diǎn)考慮如何保證各個(gè)加工表面都能分配到合理的加工

13、余量，保證加工面與非加工面的位置、尺寸精度，還同時(shí)要為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選取原則（即當(dāng)零件有非加工表面時(shí)，應(yīng)以這些非加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)非加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)）：加工D面時(shí)，選取60外表面外圓為粗基準(zhǔn)，利用V型塊和一緊固螺釘以60外圓定位夾緊，以限制四個(gè)自由度，再以C面為次要粗基準(zhǔn)，限制一個(gè)自由度，共限制五個(gè)自由度，可以滿足加工要求；加工M10和11以R12非加工表面外圓為粗基準(zhǔn)；加工80以R10非加工表面外圓為粗基準(zhǔn)。、精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)，重點(diǎn)考慮的是減少工件的定位誤差，保證零件的加工精度和加工表面之間

14、的位置精度，同時(shí)也要考慮零件的裝夾方便、可靠、準(zhǔn)確。結(jié)合零件形狀尺寸大小、裝夾定位，取D面為精基準(zhǔn)，較好定位，且定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。制訂工藝路線擬定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到保證。工藝路線的擬定一般需要做兩個(gè)方面的工作：一是根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定加工工序和工藝內(nèi)容，依據(jù)工序的集中和分散程度來劃分工藝；二是選擇工藝基準(zhǔn)，即主要選擇定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床，組合機(jī)床和專用夾具，并盡量采用工序集中的原則，通過減少工件安裝的數(shù)量來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)盡量考慮經(jīng)濟(jì)精度以便使生產(chǎn)成本盡量下降。根據(jù)以上原則

15、及前文分析，擬定如下工藝路線：工序1鑄坯（鑄造）工序2熱處理（人工時(shí)效，降低硬度）工序3以所選基準(zhǔn)，劃C、D、E面加工線工序4粗銃-精銃D面工序5粗銃-精銃C、E面工序6鉆M6,12螺紋底孔工序7攻螺紋M6,12工序8粗銃-精銃F面工序9鉆M10螺紋底孔工序10攻螺紋M10工序11粗銃-精銃G面工序12鉆-較11+0.032工序13鉆-擴(kuò)-粗較-精較300+0.032工序14倒角300孔，C端面處+0.032工序15倒角300孔，D端面處+0.015工序16鉆-粗較-精較80工序17熱處理淬火，提高硬度，150200HB工序18去毛刺工序19終檢工序20入庫分析：為了提高效率，盡量減少零件的裝

16、夾定位，如同一平面上孔加工在一次裝夾就完成加工要求，使工序集中，節(jié)約時(shí)間，提高了生產(chǎn)率，按機(jī)械加工安排原則，合理的擬定工藝路線。選擇各工序機(jī)床及工、夾具，刀具，加工余量及工序間尺寸與公差的確定（1）工序3，工件固定在平臺(tái)上，用劃線尺劃線找正；（2）工序4，選擇X6130A萬能升降臺(tái)銑床，專用夾具，采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀225mm,量具卡板。D面有3mm加工余量，粗銃2mm留1mm余量，精銃，保證平面度0.05mm；（3）工序5，選擇X6130A萬能升降臺(tái)銑床，專用夾具，采用高速鋼鑲齒三面刃銃刀225mm,量具卡板。C、E面有4.5mm加工余量，粗銃3.5mm留1mm余量，精銑，相對(duì)A基準(zhǔn)，保

17、證其垂直度度0.06mm；（4）工序6，選擇X6130A萬能升降臺(tái)銑床，專用夾具。5麻花鉆，螺旋角3=28,頂角2K丫=118,后角”。=16,橫刃斜角少=4060,鉆孔深度12mm5盲孔，M10螺紋底孔，量具卡尺；攻螺紋，絲錐M631,螺紋量規(guī)，攻螺紋機(jī)S4012A;（5）工序8，選擇X6130A萬能升降臺(tái)銑床，專用夾具，采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀225mm,量具卡板。F面有3mm加工余量，粗銃2mm留1mm余量，精銃，相對(duì)于B面,保證平行度0.06mm；（6）工序9,選擇X6130A萬能升降臺(tái)銃床，專用夾具，9擴(kuò)孔鉆（直柄擴(kuò)孔鉆），擴(kuò)鉆通孔9,M10螺紋底孔，量具卡尺；攻螺紋，絲錐M1031

18、螺紋量規(guī)，攻螺紋機(jī)S4012A;（7）工序11，選擇X6130A萬能升降臺(tái)銑床，專用夾具，采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀225mm,量具卡板。G面有3mm加工余量，粗銃2mm留1mm余量，精銃，相對(duì)于B面，保證平行度0.06mm;（8）工序12,選擇X6130A萬能升降臺(tái)銃床，專用夾具，10.8擴(kuò)孔鉆（直柄擴(kuò)孔鉆），量具卡尺，加工此孔有4mm（雙邊）余量，留0.2mm精加工；較刀11H8,較孔，直柄機(jī)用較刀；（9）工序13,選擇X6130A萬能升降臺(tái)銃床，專用夾具，29.8擴(kuò)孔鉆（直柄擴(kuò)孔鉆），量具卡尺，加工此孔有10mm（雙邊）余量，留0.2mm精加工；粗較到29.93,直柄機(jī)用較刀；精較到30H

19、7,直柄機(jī)用較刀;+0.032(10)工序14、15,倒角300孔兩端面內(nèi)孔，選用臥式車床C620-1,專(11)工序16,選擇X6130A萬能升降臺(tái)銃床，專用夾具，量具卡尺7.8標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，鉆孔，留0.2mm余量；粗較到7.96mm,留0.04mm余量，直柄機(jī)用較刀；精較到8H7,直柄機(jī)用鉸刀；切削用量和時(shí)間定額的確定(1)工序4，粗銑-精銑D面，保證總高，fz=0.08mm/齒(參考切削手冊(cè))，切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.45m/s。即27m/min，采用高速鋼鑲齒三1000v1000?27=38r/min,現(xiàn)采用X6130ndwn？225萬能升降臺(tái)銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書，取nw

20、=37.5r/min,故實(shí)際切削速度為：V=ndwnw/1000=n3225337.5/1000=26.5m/min當(dāng)nw=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為：Fm=fzznw=0.08320337.5=60mm/min面刃銃刀，dw=225mm,齒數(shù)z=20,則ns=查機(jī)床說明書，剛好有fm=60mm/min,故直接選用該值，切削加工時(shí)，由于是粗銃-精銃，利用作圖法，可得出行程刀刃口寬20mm,L=23360mm=360mmJ機(jī)動(dòng)加工時(shí)間為：Tm=L/fm=360/60min=6min(2)工序5,粗銃-精銃C、E面，切削用量同上，銃刀行程L=360mm1632mm=392m

21、m則機(jī)動(dòng)加工時(shí)間為Tm=L/fm=392/60min=6.53min(3)工序6,鉆M6,12螺紋底孔，即鉆5盲孔，確定進(jìn)給量f:根據(jù)切削手冊(cè)，當(dāng)材料Bbv800MPa,d。=5mm時(shí)，f=0.20.6mm/r,由于本零件在加工5孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則f=(0.20.6)30.75=0.150.45mm/r根據(jù)X6130機(jī)床說明書，取f=0.1mm/r,切削速度，根據(jù)切削手冊(cè)，查得切削速度V=18m/min,所以Ns=1000V/ndw=1000318/3.1435=1145r/min根據(jù)機(jī)床說明書，取nw=195r/min,故實(shí)際切削速度為V=ndwnw/1000=

22、n353195/1000=3.06m/min切削工日t,L=12,貝UTm=L/nwf=12/19530.1=0.62min工序7,攻螺紋M6,12,V=0.1m/s=6m/min,即ns=238r/min,按機(jī)床選取nw=195r/min,則V=4.9m/min,機(jī)動(dòng)工時(shí)：L=12mrm則Tm=2L/nwf=1232/19531=0.13min工序8,粗銃-精銃F面，切削用量同工序4,L=4032=80mn8U機(jī)動(dòng)工時(shí)為Tm=L/fm=80/60min=1.33min工序9,鉆M10螺紋底孔，即擴(kuò)孔鉆9的鉆頭對(duì)8的孔進(jìn)行擴(kuò)孔，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取f=(1

23、.21.8)f鉆=(1.21.8)30.6530.75=0.5850.87mm/r根據(jù)機(jī)床說明書，選取f=0.57mm/r,則V=(1/21/3)V鉆=(1/21/3)312=64m/min則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.634r/min,并按機(jī)床說明書取nw=68r/min,實(shí)際切削速度為：V=ndwnw/1000=n337368/1000=7.9m/min切削工時(shí)，L=12mm,Tm=L/nwf=12/6830.57=0.31min工序10,攻螺紋M1Q切削用量同工序7,L=12mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為：Tm=L/fm=12/60=0.2min工序11，粗銑-精銑G面，切削用量同工序8，機(jī)動(dòng)工時(shí)為：Tm=1

24、.33min(9)工序12,鉆-較11孔用10.8鉆頭對(duì)8孔進(jìn)行擴(kuò)鉆，同工序9,切削工時(shí)：Tm=0.31min11H8鉸刀鉸孔，參考有關(guān)資料，取鉸刀的切削速度Vc=0.3m/s=18m/min,由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/nd=1000*18/n*11=573.25r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=500r/min,則實(shí)際切削速度Vc=ndn/1000=n*11*500/1000=15.7m/min=0.26m/s切削工時(shí)：L=12mmTm=L/nVc=12/500*0.26=0.09min+0.0320)工序13,加工300孔用29.8鉆頭對(duì)25孔進(jìn)行擴(kuò)鉆，同工序9,切削工時(shí)：L=71,則

25、切削工時(shí)：Tm=L/nwf=71/6830.57=1.83min粗較-精較30孔，參考有關(guān)資料，取錢刀的切削速度Vc=0.3m/s=18m/min,由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/nd=1000*18/n*30=191.08r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=200r/min,則實(shí)際切削速度Vc=ndn/1000=n*30*200/1000=18.84m/min=0.314m/s切削工時(shí)：L=70mmTm=2L/nVc=2*70/200*0.314=2.23min+0.032(11)工序14,300內(nèi)孔倒角C1(C端面處)，選臥式車床C620-1,據(jù)手冊(cè)及機(jī)床取f1=0.08mm/r,當(dāng)采用高速鋼

26、車刀時(shí)，根據(jù)一般資料，確定切削速度V=16m/min,則ns=1000V/nd=1000*16/n*30=159.1r/min按機(jī)床說明書取nw=120r/min,則此時(shí)切削速度為：V=ndnw/1000=11.3m/min切削工時(shí)：L=2mrm則Tm=L/nwf=2/120*0.08=0.21min+0.032(12)工序15,300內(nèi)孔倒角C1(D端面處)，同工序14,切削工時(shí)：Tm=0.21min+0.015(13)工序16,鉆-粗較-精較807.8標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆孔，同工序6,切削工時(shí)：L=10mmTm=L/nwf=10/195*0.1=0.51min粗較-精較8,參考有關(guān)資料，取錢刀的切

27、削速度Vc=0.3m/s=18m/min,由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/nd=1000*18/n*8=716.56r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=700r/min,則實(shí)際切削速度Vc=ndn/1000=n*8*700/1000=17.58m/min=0.29m/s切削工時(shí)：L=10mm,Tm=2L/nVc=2*10/700*0.29=0.1min6機(jī)械加工工藝過程卡和工序卡表3-4支架機(jī)械加工工藝主要工序卡表3-3支架機(jī)械加工工藝過程卡四、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)過對(duì)支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程分析設(shè)計(jì)，對(duì)零件有了全面的認(rèn)知，選+0.032擇工序13鉆-擴(kuò)-粗較-精較300分析，并結(jié)合此工

28、序，設(shè)計(jì)一套專用夾具。確定夾具設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖（1）定位方案+0.032加工300孔，內(nèi)孔表面粗糙度Ra1.6m,以底面D面為精基準(zhǔn)，限制三個(gè)自由度，以11孔軸線為定位基準(zhǔn)，限制三個(gè)自由度，則對(duì)Z軸旋轉(zhuǎn)自由度形成過定位，增大誤差，必須消除過定位。此種情形可選擇削邊銷（棱形銷）即可消除過定位，再由夾緊裝置即可限制一個(gè)自由度，從而工件處于完全定位狀態(tài)，進(jìn)行加工。削邊銷尺寸標(biāo)準(zhǔn)如圖4-1和表4-2所示：導(dǎo)向方案為了能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置，鉆夾具都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件鉆套，鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，因工件批量大且經(jīng)鉆-粗鉸-精鉸

29、孔工序，加工精度高，所以此處選用固定式鉆模，鉆套選用快換鉆套，如圖4-3所示：圖4-3快換鉆套（3）夾緊方案由于零件加工工序較簡單，定位較容易，工件批量大，選取簡單的手動(dòng)夾緊裝置，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用于夾緊零件的螺釘選有帶手柄的螺冒，便于操作，使工件裝卸迅速，方便。由于螺釘與工件60外圓接觸并施加夾緊力，此處選用圓周線接觸。夾緊裝置見總裝配圖所示。（4）夾具體的設(shè)計(jì)結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)、加工要求及以上分析，初步設(shè)計(jì)夾具體的結(jié)構(gòu)。a、采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模、定位心軸及鉆模板均按裝在夾具體上，夾具體底面為安裝基準(zhǔn)面，此方案結(jié)構(gòu)緊湊，安裝穩(wěn)定，剛性好，成本低，結(jié)構(gòu)簡單，較合理。b、采用型材夾具體的鉆模，

30、夾具體由左側(cè)板、定位心軸、鉆模板安裝在底座上，夾具體底面為安裝基準(zhǔn)面，此方案的夾具體為框架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量較輕、鉆模剛性好，固定鉆模板螺釘受力比較大，易變形，但是由于零件為大批量生產(chǎn)，盡量減少生產(chǎn)成本，此方案不可取。綜合上述，確定采用a方案。夾緊裝置是緊固螺釘與V型塊組成，其V型塊與夾具體連接為一體，V型塊及尺寸見圖4-4和表4-5所示：夾具體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及各部分尺寸見夾具體圖紙所示：（5）夾具總裝配圖上的公差、技術(shù)要求的標(biāo)注活動(dòng)配合公差選擇如表4-7、表4-8所示：影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差（SA）它們主要指夾具安裝基面與機(jī)床相應(yīng)配合表面之間的尺寸、公差。夾具體的安裝基面與機(jī)床

31、的配合，鉆模的安裝基面是平面，可不必標(biāo)注。影響夾具精度的尺寸和精度鉆套與定位銷之間尺寸400.1，V型塊的寬度35.80.02，為影響夾具體的精度尺寸，誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求夾具總圖上無法用符號(hào)標(biāo)注而又必須說明的問題，可作為技術(shù)要求用文字寫在總圖的空白處。如夾具使用時(shí)的操作順序等。夾具總圖上公差值的確定夾具總圖上標(biāo)注公差值的原則是在滿足工件加工要求的前提下，盡量降低夾具的制造精度。夾具總圖上標(biāo)注的第25類尺寸的尺寸公差和位置公差均直接影響工件的加工精度，取BJ=（1/51/2）Bk式中：BJ一夾具總圖上的尺寸公差或位置公差；Bk-與BJ相應(yīng)的工件尺寸公差或位置公差。當(dāng)工件

32、批量大、加工精度低時(shí)，BJ取小值，因?yàn)檫@樣可延長夾具使用壽命，又不增加夾具制造難度；反之取大值。此夾具總裝圖尺寸公差、位置公差均取相應(yīng)工件公差的1/3左右。對(duì)于直接影響工件加工精度的配合尺寸，在確定了配合性質(zhì)后，應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合。工件的加工尺寸未注公差時(shí)，工件公差Bk視為IT14IT12,夾具上的相應(yīng)尺寸公差按IT11IT9標(biāo)注；工件上的位置未注公差時(shí)，工件位置公差Bk視為IT9IT11,夾具上的相應(yīng)尺寸公差按IT7IT9標(biāo)注。4.2工件在夾具中加工的精度分析（1）影響加工精度的因素用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多。與夾具有關(guān)的因素有定位誤差D、對(duì)刀誤差A(yù)T、

33、夾具在機(jī)床上的安裝誤差和夾具制造誤差4J等。在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差A(yù)C。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不準(zhǔn)確，而形成總的加工誤差1）定位誤差4D加工尺寸（400.1）mm的定位誤差D=0。對(duì)稱度0.1mm的定位誤差為工件定位孔與定位心軸配合的最大間隙。工件定位孔的尺寸為11H7（+0.018）,定位心軸的尺寸為11f6（0.016,則-0.027）OAD=Xmax=（0.018+0.027）mm=0.045mm2對(duì)刀誤差T因?qū)Φ稌r(shí)刀具相對(duì)于對(duì)刀塊或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加

34、工誤差，稱為對(duì)刀誤差。鉆頭與鉆套間的間隙，會(huì)引起鉆頭的位移或傾斜，造成加工誤差。由于鋼套壁厚較薄，可只計(jì)算鉆頭位移引起的誤差。鉆套導(dǎo)向孔0.1）mm及對(duì)稱尺寸為29.8F7（+,鉆頭尺寸為29.80+0.056）-0.016mm。尺寸（40度0.1mm的刀具誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙。T=Xmax=（0.108+0.016）mm=0.124mm）夾具的安裝誤差A(yù)因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。此夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，A=0o）夾具誤差A(yù)J因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基

35、面三者間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差的大小取決于夾具零件的加工精度和夾具裝配時(shí)的調(diào)整與修配精度。影響尺寸（400.1）mm的夾具誤差為導(dǎo)向孔對(duì)安裝基面D的垂直度J3=0.03mm,導(dǎo)向孔軸心線到定位端面的尺寸公差A(yù)J2=0.06mn%影響對(duì)稱度0.1mm的夾具誤差為導(dǎo)向孔對(duì)定位心軸的對(duì)稱度J2=0.03mmo5）加工方法誤差G因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以在設(shè)計(jì)夾具時(shí)常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3。計(jì)算時(shí)可設(shè)G=B

36、k/3保證加工精度的條件工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差匯為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此，保證工件加工精度的條件為二上述各項(xiàng)誤差的平方和的平方根&B即工件的總加工誤差匯應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差B為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲(chǔ)備量JC。因此將上式改寫為：&Bk-JC或JC=6k-當(dāng)JCno時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。JC值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項(xiàng)公差BJ確定得是否合理。鋼套鉆29.8mm孔時(shí)，加工精度的計(jì)算列于表4-9所示：計(jì)算夾緊力由4.1中分析選擇點(diǎn)接觸式螺旋

37、夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算此夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力。單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力按下公式計(jì)算：W0=QL/【rtan61+rztan（a+62）】（式中W0單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）；Q原始作用力（N）；L作用力臂（mm）；r螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）,其值視為螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定；螺桿端部與工件間的摩擦角；2,一一螺旋副的當(dāng)量摩擦角（）;rz螺紋中經(jīng)之半（mm）;a螺紋升角。）（2）計(jì)算公式中各項(xiàng)的值確定原始作用力Q的值：由于是手動(dòng)的簡單裝置，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇Q=65N。確定L的值：作用力臂即為螺釘上手柄的長度，L取為100mm。確定r的值：由于夾緊裝置是圓周線接觸式，則螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑查資料取為6.9，即r=6.9。確定（M和62的值：螺桿端部與工件間的摩擦角61和螺旋副的當(dāng)量摩擦角62取值如4-10所示：（3）計(jì)算夾緊力由（1）和（2）可以計(jì)算出夾緊力：W0=QL/rtan（）1+rztan（a+62）=653190/【6.930.15+7.35053tan（229+850）=4928N畫夾具裝配圖和零件圖夾具裝配圖和零件圖見圖紙所示。五、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)及參考文獻(xiàn)簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社，陳宏鈞，2021年；機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)國防工業(yè)出版社，楊黎明，1996年；夾具-非標(biāo)準(zhǔn)夾緊