氣門搖桿軸支座課程設(shè)計(jì)

目 錄 一、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 二、零件分析 1、零件作用 (含用途 ) 2、零件的工藝分析（含技術(shù)要求、工藝性） 三、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯的形狀 四、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 1、定位基準(zhǔn)的選擇 （ 1）粗基準(zhǔn)的選擇 （ 2）精基準(zhǔn)的選擇 2、零件表面加工方法的選擇 3、加工階段的劃分 4、工序的集中與分散 5、制定工藝路線 （ 1）工藝路線方案一 （ 2）工藝路線方案二 （ 3）工藝路線方案比較、分析 （ 4）確定具體的工藝路線（含機(jī)床、工藝裝備的選用） 6、確定機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸 7、繪制毛坯圖 8、計(jì)算確定切削用量及基本工時(shí) （ 1）切削用量的計(jì)算 （ 2）時(shí)間定額的計(jì)算 五、機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 1、問題的提出 2、夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 （ 1）定位基準(zhǔn)的選擇 （ 2）切削力與夾緊力的計(jì)算 （ 3）定位誤差的分析 六、總結(jié) 七、參考文獻(xiàn) 一、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 1、零件名稱： 氣門搖桿軸支座 （見零件附圖）。 2、生產(chǎn)綱領(lǐng)： 8000 件 /年；單班制，平時(shí)周日休息。 3、備件與廢品率： 備品率 3 %，廢品率， 0.5 %。 二、零件分析 1、零件作用 (含用途 ) 氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部，20（ +0.10 +0.16）孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過兩個 13mm 孔用 M12螺桿與汽缸蓋相連， 3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動。 2、零件的工藝分析（含技術(shù)要求、工藝性） 由圖 1 得知，其材料為 HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。 該零件上主要加工面為上端面，下端面，左右端面， 2-13mm 孔和 20（ +0.1 -0.06） mm 以及 3mm 軸向槽的加工。 20（ +0.1 -0.06） mm 孔的尺寸精度以及下端面 0.05mm 的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動精度及密封， 2 13mm 孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度 0.05mm。因此，需要先以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面，再以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面，再把下端面作為精基準(zhǔn)，最后加工 20（ +0.1 -0.06） mm 孔時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn)，以保證孔軸相對下端面的位置精度。 3、設(shè)計(jì)對象： 1、零件名稱： 氣門搖桿軸支座 （見 圖 1） 。 2、生產(chǎn)綱領(lǐng)： 8000 件 /年；單班制，平時(shí)周日休息。 3、備件與廢品率： 備品率 3 %，廢品率， 0.5 %。 圖 1、 氣門搖桿軸支座 三、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯的形狀 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 8000 件 /年，通過計(jì)算，該零件質(zhì)量約為 3Kg，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時(shí)效處理。 查 參考文獻(xiàn)（ 1） 表 2.7， 該種鑄造公差等級為 CT1011， MA-H 級。參考文獻(xiàn)（ 1）表 2.10，用查表方法確定 各表面的加工余量確定各表面的加工余量如下表所示： 表 1 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 上端面 48mm H 4mm 單側(cè)加工 下端面 50mm H 3mm 單側(cè)加工 左端面 35mm H 3mm 單側(cè)加工 右端面 35mm H 3mm 單側(cè)加工 四、 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 1、 定位基準(zhǔn)的選擇： (1)粗基準(zhǔn)的選擇 ：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。 第一， 在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔 助時(shí)間，所以粗基準(zhǔn)為上端面。 第二， 鏜削 20（ +0.1 -0.06） mm 孔的定位夾緊方案： 方案一：用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個 13mm的孔，再加上底面定位實(shí)現(xiàn)，兩孔一面完全定位，這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。 方案二：用 V 形塊十大平面定位 V 形塊采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對 R10 的外圓柱表面進(jìn)行定位，再加底面實(shí)現(xiàn)完全定位，由于 13mm孔的秒個精度不需要很高，故用做定位銷孔很難保證精度，所以選擇方案二。 (2)精基準(zhǔn)的選擇 ：氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循基準(zhǔn)重 合的原則，實(shí)現(xiàn) V形塊十大平面的定位方式（ V形塊采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)夾緊） 。 20（ +0.1 -0.06） mm孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn)，這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。 2、 零件表面加工方法的選擇 根據(jù)各表面加工要求，和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面及孔的加工方法如下： 表 2 加工表面 加工方案 上端面 精銑 下端面 粗銑 左端面 粗銑 精銑 右端面 粗銑 精銑 2 13mm孔 鉆孔 3mm 軸向槽 精銑 20（ +0.1 -0.006） mm孔 鉆孔 粗鏜 精鏜 因左右兩端面均對 20（ +0.1 -0.006） mm 孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度 3、 加工階段的劃分 該零件加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段。這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、加緊力必然大，加工后容易產(chǎn)生變形。粗、精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正 加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。 4、 工序的集中與分散 氣門搖桿軸支座加工工序安排應(yīng)注意兩個影響精度的因素：（ 1）氣門搖桿軸支座的剛度比較低，在外力作用下容易變性；（ 2）鑄件切削時(shí)會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。因此在氣門搖桿軸支座加工工藝中，各主要表面的粗糙加工工序一定要分開，且采用大批生產(chǎn)，減少輔助時(shí)間，所以采用工序集中原則。 5、 制定工藝路線 根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將上端面的精銑和下端面的粗銑放在前面，下端面的精銑放在后面，每一階段要首先加工上端面后鉆孔，左右端面 上 20（ +0.1 -0.006） mm 孔放后面加工。初步擬訂加工路線如下： （ 1） 工藝路線方案一 工序號 工序內(nèi)容 鑄造 時(shí)效 涂漆 00 車上端面 01 鉆兩通孔 02 精銑下端面 03 銑右端面 04 鉆通孔 18mm 05 鏜孔 20mm，孔口角 *度 06 銑左端面 07 銑軸向槽 08 檢驗(yàn) 09 入庫 （ 2） 工藝路線方案二 工序號 工序內(nèi)容 鑄造 時(shí)效 涂漆 00 車上端面 01 精銑下端面 02 鉆兩通孔 03 銑右端面 04 鉆通孔 18mm 05 鏜孔 20mm，孔口角 *度 06 銑左端面 07 銑軸向槽 08 檢驗(yàn) 09 入庫 （ 3）工藝路線方案比較、分析 上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進(jìn)一步討論。如車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時(shí)，它們慣性力較大，平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動，故改動銑削加工。 工序 02應(yīng)在工序 01前完成，使上端面在加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效，減少受力變形和受熱變形對 2 13mm 通孔加 工精度的影響。 修改后的工藝路線如下： 序號 工序內(nèi)容 簡要說明 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 鑄造 時(shí)效 涂漆 精銑上端面 精銑下端面 鉆兩通孔 銑右端面 鉆通孔 18 鏜孔到 20，孔口倒角 1*45度 銑左端面 銑軸向槽 檢驗(yàn) 入庫 消除內(nèi)應(yīng)力 防止生銹 先加工粗基準(zhǔn)面 加工精基準(zhǔn) 先面后孔 先面后孔 后鏜削余量 次要工序后加工 （ 4）確定具體的工藝路線（含機(jī)床、工藝裝備的選用） 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備適宜通用機(jī)床為主，輔以少量專用 機(jī) 床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳動均由人工完成。 粗銑上端面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用立銑選擇 X1632 立式銑床。（參考文獻(xiàn)（ 1）表 6-18），選擇直徑 D 為 80mm 立銑刀，參考文獻(xiàn)（ 1）表 7-88，通用夾具和游標(biāo)卡尺。 粗銑下端面：采用上述相同的機(jī)床與銑刀，通用夾具及游標(biāo)卡尺。 精銑下端面：采用上述相同的機(jī)床與銑刀，通用夾具及游標(biāo)卡尺。 粗銑左端面：采用臥式銑床 X6132，參考文獻(xiàn)（ 1）表 6 21，采用以前的刀具，專用夾具及游標(biāo)卡尺。 精銑左端面：采用臥式銑床 X6132,參考文獻(xiàn)（ 1）表 6 21，專用夾具及游標(biāo)卡尺。 鉆 2-13mm孔：采用 Z3025B*10，參考文獻(xiàn)（ 1）表 6 26，通用夾具。刀具為 d為 13.0的直柄麻花鉆，參考文獻(xiàn)（ 1）表 7 111。 鉆 18 孔：鉆孔直行為 118mm，選擇搖臂鉆床 Z3025 參考文獻(xiàn)（ 1）表 6 26，采用錐柄麻花鉆，通用夾具及量具。 鏜 20（ +0.1 +0.06） mm 孔：粗鏜：采用臥式組合鏜床，選擇功率為1.5KM的 ITA20鏜削頭，參考文獻(xiàn)（ 1） 表 5 88。選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿，專用夾具，游標(biāo)卡尺。 6、 確定機(jī)械加工 余量、工序尺寸、毛坯尺寸 、 加工余量 工序：粗銑上端面，保證表面粗糙度要求 Ra12.5 um 經(jīng)查參考文獻(xiàn)（ 1）表 3 12 可得，銑削上端面的加工余量為 4mm，又由零件對上頂端表面的表面精度 RA=12.5mm 可知，粗銑的銑削余量為 4mm。 確定每齒進(jìn)給量及銑削深度 取每齒進(jìn)給量為 fz 0.2mm z（粗銑） 銑削寬度 ae=2.5mm，銑削深度 aP =50mm 切削速度： 初步取主軸轉(zhuǎn)速為 150r min（粗銑） 又前面已選定直徑 為 80mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： 3 . 1 4 / 1 0 0 0 3 . 1 4 8 0 1 5 0 / 1 0 0 0 3 7 . 6 8 / m i nv D n m 粗 切削工時(shí)： 粗銑：122 ( ) 2 7 6 5 . 0 7 m i n1 5 0 0 . 2czl l ltc nf 工序：銑削底面 底面銑削余量為 3mm，粗銑的銑削余量為 2mm，精銑余量 1mm，精銑后公差登記為 IT7 IT8。 確定每齒進(jìn)給量及銑削深度 取每齒進(jìn)給量為 fz 0.2mm z（粗銑） 取每齒進(jìn)給量為 fz 0.05mm z（精銑）（ 參考切削手冊表 3-3） 粗銑走刀一次 ap 2mm，精銑走刀一次 ap 1mm 切削速度： 初步取主軸轉(zhuǎn)速為 150r min（粗銑），取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為300r min。 又前面已選定直徑為 80mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： 3 . 1 4 / 1 0 0 0 3 . 1 4 8 0 1 5 0 / 1 0 0 0 3 7 . 6 8 / m i nv D n m 粗 3 . 1 4 / 1 0 0 0 3 . 1 4 8 0 3 0 0 / 1 0 0 0 7 5 . 3 6 / m i nv D n m 精 符合要求。 切削工時(shí)： 粗銑：122 ( ) 2 8 1 5 . 4 m i n1 5 0 0 . 2czl l ltc nf 精銑：122 ( ) 2 8 1 2 . 7 m i n3 0 0 0 . 2czl l ltc nf 故 ：基本時(shí)間 5 . 4 2 . 7 8 . 1 m i nCjt t t 基 本 工序：鉆 2 13兩通孔 切削用量 刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆， do=13mm， 查切削手冊 rmmf /86.070.0 26 2 . 0 313l d ， 所以rmmf /70.0 ， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 rmmf /55.1 按機(jī)床強(qiáng)度選擇rmmf /63.0 ， 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 rmmf /48.0 經(jīng)校驗(yàn)m a x7085 FF f 校驗(yàn)成功。 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命： 后刀面最大磨損限度（查切削手冊）為 0.5 0.8mm，壽命 min60T 。 切削速度，查切削手冊： rmmv c /10 修正系數(shù) 0.1TVK 0.1MVK 0.1tvK 5.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /15 01 0 0 0 1 0 0 0 1 5 3 6 7 . 4 / m i n3 . 1 4 1 3svxnrd 查切削手冊機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 4 2 0 / m incnr 故實(shí)際的切削速度 0 1 1 . 8 7 /1000 sc dnv m m r 校驗(yàn)扭矩功率 NmM c 73 NmM m 2.144 所以 mc MM Ec PkwP 0.27.1故滿足條件，校驗(yàn)成立。 切削 工時(shí)： 7 8 1 0 0 . 3 0 m i n4 2 0 0 . 7mLlt nf 工序：銑 32mm圓拄的右端面 右端面 銑削余量為 3mm，粗銑的銑削余量為 2mm，精銑余量 1mm，精銑后公差登記為 IT7 IT8。 確定每齒進(jìn)給量及銑削深度 取每齒進(jìn)給量為 fz 0.2mm z（粗銑） 取每齒進(jìn)給量為 fz 0.05mm z（精銑） （參考切削手冊表 3-3） 粗銑走刀一次 ap 2mm，精銑走刀一次 ap 1mm 切削速度： 初步取主軸轉(zhuǎn)速為 150r min（粗銑），取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為300r min。 又前面已選定直徑為 80mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： 3 . 1 4 / 1 0 0 0 3 . 1 4 8 0 1 5 0 / 1 0 0 0 3 7 . 6 8 / m i nv D n m 粗 3 . 1 4 / 1 0 0 0 3 . 1 4 8 0 3 0 0 / 1 0 0 0 7 5 . 3 6 / m i nv D n m 精 符合要求。 切削工時(shí)： 粗銑：122 ( ) 2 6 3 4 . 2 m i n1 5 0 0 . 2czl l ltc nf 精銑：122 ( ) 2 6 3 2 . 1 m i n3 0 0 0 . 2czl l ltc nf 故 ：基本時(shí)間 4 . 2 2 . 1 6 . 3 m i nCjt t t 基 本 工序：鉆通孔 18mm 本工序?yàn)殂@ 18mm 通孔， 采用錐柄麻花鉆 ，直徑 d=18mm，使用切削液 確定進(jìn)給量 f 由于孔徑和深度都很大，宜采用自動進(jìn)給， fz=0.20mm/r。 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表 5-130，鉆頭后刀面最大磨損量 為 0.8mm，耐用度 T=50min。 確定切削速度 V 由表 5-132， =670MPa 的 HT200 的加工性為 5 類，根據(jù)表 5-127，進(jìn)給量 f=0.20mm/r，由表 5-131， 可 查得 V=17m/min， n=1082r/min。根據(jù) Z3025 立式鉆床說明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 . 基本時(shí)間 4 2 1 0 0 . 2 4 m i n1 0 8 2 0 . 2mLlt nf 工序：鏜孔 20mm，孔口倒角 1 45 18粗鏜余量參考文獻(xiàn) 1表 3-83取粗鏜為 1.8mm，精鏜切削余量為 0.2mm,鉸孔后尺寸為 20H8, 表 2-3 各工部余量和工序尺寸公差 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸及公差 18 粗鏜 1.8 _ 19.8 19.8 精鏜 0.2 H8 20H8 孔軸線到底面位置尺寸為 0mm 因精鏜與粗鏜的定位的下底面與 V 型塊，精鏜后工序尺寸為 20.020.08mm，與下底面的位置精度為 0.05mm,與左右端面的位置精度為 0.06mm,且定位夾緊時(shí)基準(zhǔn)重合，故不需保證。 0.06mm 跳動公差由機(jī)床保證。 確定每齒進(jìn)給量及銑削深度 粗鏜孔時(shí)因余量為 1.8mm,故 ap=1.8mm, 查文獻(xiàn)表 . 4-8 取 0 . 4 / 2 4 / m i nV m s m 取進(jìn)給量為 0.2 /f mm r 轉(zhuǎn)速： n=1000V/ d=1000*24/（ 3.14*20） =380r/min 功率校驗(yàn)： 查文獻(xiàn)的 9 . 8 1 6 0z z z p z z zF n F C F a X F V n F R F 1 0 3mzp F V CFz=180, 1zXF 0.75zYF 0znF /9 . 8 1 6 0 1 8 0 2 . 7 5 0 . 2 0 . 7 5 0 . 4 11452oozRfN 0.58P kw 取機(jī)床效率為 0.85 0.78*0.85=0.66kw0.58kw 故 機(jī)床的功率足夠。 工序：銑 32mm圓拄的左端面 左端面 銑削余量為 3mm，粗銑的銑削余量為 2mm，精銑余量 1mm，精銑 后公差登記為 IT7 IT8。 確定每齒進(jìn)給量及銑削深度 取每齒進(jìn)給量為 fz 0.2mm z（粗銑） 取每齒進(jìn)給量為 fz 0.05mm z（精銑）（ 參考切削手冊表 3-3） 粗銑走刀一次 ap 2mm，精銑走刀一次 ap 1mm 切削速度： 初步取主軸轉(zhuǎn)速為 150r min（粗銑），取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為 300r min。 又前面已選定直徑為 80mm，故相應(yīng)的切削速度分別為： 3 . 1 4 / 1 0 0 0 3 . 1 4 8 0 1 5 0 / 1 0 0 0 3 7 . 6 8 / m i nv D n m 粗 3 . 1 4 / 1 0 0 0 3 . 1 4 8 0 3 0 0 / 1 0 0 0 7 5 . 3 6 / m i nv D n m 精 符合要求。 切削工時(shí)： 粗銑：122 ( ) 2 4 3 2 . 8 7 m i n1 5 0 0 . 2czl l ltc nf 精銑：122 ( ) 2 4 3 1 . 4 3 m i n3 0 0 0 . 2jczl l lt nf 故 ：基本時(shí)間 2 . 8 7 1 . 4 3 4 . 3 m i nCjt t t 基 本 工序：銑寬度為 3mm軸向槽 本工序?yàn)殂娚?12mm,寬 3mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑 d=3mm， 確定每齒進(jìn)給量 fZ 根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量 f Z =0.520.10mm/z、現(xiàn)取 fZ =0.52mm/z。 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm， 耐用度 T=60min。 確定 切削速度和每齒進(jìn)給量 fzc 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑 d=3mm， 銑削寬度 ae=3mm，銑削深度 aP =12mm，耐用度 T=60min 時(shí)查取 Vc 98mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù) XA6132 型立式銑床 主軸轉(zhuǎn)速表查取， nc=300r/min,Vfc=475mm/s。 則實(shí)際切削 ： Vc =10000 cnd Vc= 3.14 3 4751000=4.25m/min 校驗(yàn)機(jī)床功率 據(jù)資料可知， 切削功率的修正系數(shù) kmpc=1，則 Pcc= 2.8kw， Pct=0.8 kw，可知機(jī)床功率能滿足要求。 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： tm=zc fnl2 tm= 2 (42 5)300 0.16=1.96min 工序尺寸 工序 06 的尺寸鏈計(jì)算 加工過程為： 1）銑 右端面 2）鉆通孔 18，保證工序尺寸 p1 3）粗鏜，保證工序尺寸 p2 4）精鏜，保證工序尺寸 p3，達(dá)到零件設(shè)計(jì)尺寸 D 的要求， D=20 +0.1 +0.06 5）倒角 如圖，可找出工藝尺寸鏈 圖 2 求解工序尺寸及公差的順序如下： （ 1）從圖知， p3=D （ 2）從圖知， p3=p2+Z2 ，其中 Z2 是精鏜的余量， Z2 =0.2mm，則 p2=p3- Z2 =20-0.2=19.8mm，由于工序尺寸 p2是在粗鏜中保證的，查參考資料（ 5）中表1-20 知，粗鏜工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級為 IT12,因此確定該工藝尺寸公差為IT12，其公差值為 0.35mm，故 p2=（ 19.8 0.175） mm； （ 3）從圖所示的尺寸鏈知， p2=p1+Z1 其中 Z1 為粗鏜的余量， Z1 =1.8mm，p1=p2- Z1 = 19.8-1.8=18mm，查參考資料（ 5）中表 1-20知，確定鉆削工序的 經(jīng)濟(jì)加工精度等級為 IT13，其公差值為 0.54mm，故 p1=（ 18 0.27） mm。 為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進(jìn)行校核。 （ 1）余量 Z2 的校核，在圖 b所示的尺寸鏈里 Z2 是封閉環(huán)，故 Z2max=p3max-p2min=（ 20+0.1-（ 19.8-0.175） mm=0.475mm Z2min=p3min-p2max=（ 20-0.1-（ 19.8+0.175） mm=-0.075mm （ 2）余量 Z1的校核，在圖 a 所示的尺寸鏈中 Z1是封閉環(huán)，故 Z1 max=p2max-p1min=（ 19.8+0.175-（ 18-0.27） mm=2.245mm Z1 min=p2min-p1max=（ 19.8-0.175-（ 18+0.27） mm=1.355mm 余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。 將工序尺寸按“入體原則”表示： p1=18.27-0.540 mm， p2=19.9750-0.35 mm， p3=20 +0.1+0.06 mm 五、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 1、問題的提出 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。鉆 2 0 (+0. 1 一 -0. 0 6)mm 孔 的鉆床專用夾具。由氣門搖桿軸支座工作圖可知，工件材料為 HT200，年產(chǎn)量 8000 件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，本夾具將用于 Z5125 搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。 該夾具為雙支承前后引導(dǎo)鎖床夾具。 2、夾具 設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 （ 1）定位基準(zhǔn)的選擇 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為下端面，故以下端平面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則 ； 另加兩 V 形塊從前后兩方向?qū)崿F(xiàn)對 R 1 0 的外圓柱面進(jìn)行夾緊，從對工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，若工件以下端面朝下放置在支承板上，定位夾緊就比較穩(wěn)定，可靠，也容易實(shí)現(xiàn)。 工件以下端面在夾具上定位，限制了三個自由度，其余三 個自由度也必須限制。 用哪種方案合理呢 ? 方案 1 在 2- l 3 的通孔內(nèi)插入一現(xiàn)邊銷限制一個移動自由度，再以兩孔的 另一個孔內(nèi)側(cè)面用兩個支承釘限制一個移動自由度和一個轉(zhuǎn)動自由度。這種定位 方案從定位原理上分析是合理的，夾具結(jié)構(gòu)也簡單。但由于孔和其內(nèi)側(cè)面均不規(guī) 定其精密度，又因結(jié)構(gòu)原因，夾緊力不宜施加在這樣的定位元件上，故工件定位 面和定位元件之間很可能會接觸不好，使定位不穩(wěn)定。這個方案不宜采用。 方案 2 用兩個 V 形塊夾緊前后兩外圓柱面，用兩鉸鏈壓板壓在工件的下端，這 樣就限制了兩個移動自由度和一個轉(zhuǎn)動自由度 ，這種方案定位可靠，可實(shí) 現(xiàn)完全 定位。 （ 2）切削力與夾緊力的計(jì)算 參考文獻(xiàn) (3)表 1 一 2 一 1 1，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需 夾緊力 F 夾與切削力 F 之間的關(guān)系 F 夾 =KF 安全系數(shù) K 在夾緊力與切削力方向相反后時(shí)， K=3，由前面的計(jì)算可知 F=1452.3 所以 F 夾 =KF=3x1452.3=4356.9N Fo=F 夾 /2=1178.4N 參考文獻(xiàn) 3 表 1-24，從強(qiáng)度考慮，用一個 M10 的螺柱完全可以滿足要求，M10 的許應(yīng)夾緊為 3924N，所以螺桿直徑為 d=10mm （ 3） 定位 誤差的 分析 20 (+0.10 -0.16)孔的精加工是在一次裝夾下完成的，具體采用的是前后支撐引導(dǎo)的夾具機(jī)構(gòu)，機(jī)床與鎖桿之間所采用的是浮動連接，故機(jī)床主軸振動可略不計(jì)， 20 (+0. 10 -0. 16 )孔的加工精度主要由鎖模來保證。 因?yàn)榭椎妮S線與底面的平行度要求為 0. 05。故兩鎖模裝配后同軸度要求應(yīng)小于 0. 05，又因?yàn)殒i套與鎖桿 18 H6（ +O. 03-0） /h5 (0 一一 0. 009)，其最大間隙為 Xmax=0. 013+0. 009=0. 022mm X=0. 022/310=0. 00007 被加工孔的長度為 42mm 取兩孔同軸度誤差為 0. 03mm 則 T1=2 x 42 x 0.00007=0.006mm T2=0.03mm 所以 T= T1 + TZ=0.036mm 又因?yàn)?: 0. 0360. 05 0. 0060. 06 所以夾具能滿足零件加工精度的要求。 六、總結(jié) 通過對 氣門搖桿軸支座 的機(jī)械加工工藝及對 13mm 孔夾具的設(shè)計(jì)，使我們 學(xué)到了許多有關(guān)機(jī)械加工的知識 ,這對于我 們 以后的學(xué)習(xí)和實(shí)踐都起到了至關(guān)重要的作用，使我 們 對學(xué)習(xí)夾具和工藝性設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，相信這次課程設(shè)計(jì)過后我 們 才能有夯實(shí)基礎(chǔ)的感覺，遇到難題不放棄不膽怯的決心，對于實(shí)際的內(nèi)容，我 們 主要?dú)w納為以下兩個方面：第一方面： 氣門搖桿軸支座 件外形