測(cè)微儀架工藝規(guī)程及銑1.5mm槽夾具設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書測(cè)微儀架工藝規(guī)程及銑1.5mm槽夾具設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。測(cè)微儀架加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合

2、理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components te

3、chnological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the compone

4、nts the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working proced

5、ure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error wh

6、ich calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 錄序 言1一 零件的分析21.1零件的作用21.

7、2 零件的工藝分析2二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線52.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5 確定切削用量及基本工時(shí)7三 夾具設(shè)計(jì)153.1問(wèn)題的提出153.2定位基準(zhǔn)的選擇153.3切削力和夾緊力的計(jì)算153.4定位誤差分析183.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明19總 結(jié)20致 謝22參 考 文 獻(xiàn)23序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造

8、業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。測(cè)微儀架的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次

9、設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。一 零件的分析1.1零件的作用測(cè)微儀架的作用主要起連接固定作用。1.2 零件的工藝分析測(cè)微儀架有2個(gè)加工面他們相互之間沒(méi)有任何位置度要求。1：一端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是底面，端面和28的孔，2：以28孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是各個(gè)孔端面及其孔二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式35剛的可鍛性好，因此可用鍛造的方法因?yàn)槭浅膳a(chǎn)，采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點(diǎn)。2.2基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）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

10、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(gè)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(duì)稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 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。（4） 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

11、、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取端面作為定位基準(zhǔn)，。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表

12、面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。以已經(jīng)加工好的28孔和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(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技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集

13、中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。 制定以下兩種工藝方案：方案一1鍛造鍛造2退火處理退火處理3銑銑上下端面4鉆鉆，擴(kuò)，鉸28孔5鉆鉆2-11孔，锪16孔6鉆鉆M8螺紋孔，鉆9孔和14孔7銑銑長(zhǎng)75面8銑銑寬92mm槽9銑銑寬1.5mm槽10檢驗(yàn)檢驗(yàn)方案二1鍛造鍛造2退火處理退火處理3銑銑下端面4銑銑上端面5鉆鉆，擴(kuò)，鉸28孔6鉆鉆2-11孔，锪16孔7鉆鉆M8螺紋孔，鉆9孔和14孔8銑銑長(zhǎng)75面9銑銑寬92mm槽10銑銑寬1.5mm槽11檢驗(yàn)檢驗(yàn)工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一銑上下端面合在一起工序，減少裝夾次數(shù)，提供加工效率，而方案二把工序都分開安排，

14、工序繁瑣，綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下1鍛造鍛造2退火處理退火處理3銑銑上下端面4鉆鉆，擴(kuò)，鉸28孔5鉆鉆2-11孔，锪16孔6鉆鉆M8螺紋孔，鉆9孔和14孔7銑銑長(zhǎng)75面8銑銑寬92mm槽9銑銑寬1.5mm槽10檢驗(yàn)檢驗(yàn)2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為45生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。2、 測(cè)微儀架的端面由于端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。3、測(cè)微儀架的孔毛坯為空心，鍛造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸

15、余量為2mm2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序：銑上下端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=75 ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序：銑75mm面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?） 決定每次進(jìn)給量及切削

16、速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1000當(dāng)1000r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取6） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序III：鉆，擴(kuò)，鉸28孔工步一鉆孔至27確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工27孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取

17、則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-25，得查參考文獻(xiàn)表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為：工序：鉆2-11孔，锪16孔工步1：鉆11mm孔機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表10-61選取高速鋼麻花鉆111)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1194r/min與1194r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min。所以實(shí)際切削速度=5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)

18、表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;t= =0.355min工步2：锪孔 16mm孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 式中的、加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊(cè))表2.7 =42.25m/min (切削手冊(cè))表2.131) 給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 336r/min與336r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為375r/min。現(xiàn)選取=375r/m

19、in。所以實(shí)際切削速度=5) 削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=4mm; =6mm; =0mm; t= =0.072(min)工序：銑寬1.5mm槽進(jìn)給量：（參考切削手冊(cè)表3-3）切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定v=0.2m/s，即12m/min采用高速鋼立銑刀，=6mm，齒數(shù)z=20。則現(xiàn)選用X51立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書，取=725r/min，故實(shí)際切削速度為當(dāng)=725r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量f應(yīng)為查機(jī)床說(shuō)明書，有接近標(biāo)準(zhǔn)，故直接選用該值。切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 三 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配第9道

20、工序的銑寬1.5mm槽的銑床夾具。3.1問(wèn)題的提出 本夾具主要用于銑寬1.5mm槽，精度要求不高，和其他面沒(méi)有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。3.2定位基準(zhǔn)的選擇本道工序加工銑寬1.5mm槽，精度不高，因此我們采用已加工好的28孔和11孔定位，采用一面兩銷定位，一面限制三個(gè)方向的自由度，圓柱銷限制兩個(gè)方向的自由度，削邊銷限制一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的自由度，同時(shí)采用移動(dòng)壓板壓緊工件，移動(dòng)壓板的壓緊力即可以滿足要求。3.3切削力和夾緊力的計(jì)算（1）刀具： 采用立銑刀 6mm z=12機(jī)床： x51立式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入

21、上式，可得 F=854N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=15mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.4定位誤差分析(1)移

22、動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 （式5-5）式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙代入（式5-5）得： = = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6）式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 削邊銷孔的最大偏差 削邊銷孔的最小偏差 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙其中： 則代入（式5-6）得：則： 經(jīng)檢驗(yàn)合格3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。使用圓柱銷和削邊銷定位，采用移動(dòng)壓板快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)

23、構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)?？?結(jié)這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來(lái)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來(lái)完成本次設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是

24、在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說(shuō)學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過(guò)程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，