機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)[]

1、2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目：支架地機(jī)械加工工藝規(guī)程編制和專用夾具設(shè)計(jì)學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化姓 名：班 級(jí)：機(jī)制 * 班號(hào)：*指導(dǎo)老師：*設(shè)計(jì)地點(diǎn)：武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院起止日期： 2009年 12 月至 2010年 4 月序言隨著機(jī)械制造業(yè)地不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)生產(chǎn)率地要求也越來越 高,因此,大批量生產(chǎn)成為時(shí)代地需求，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地構(gòu) 架,承受較大地力，也有定位作用，使零件之間保持正確地位置. 因此支架加工質(zhì)量直接影響零件加工地精度性能，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)涉及地內(nèi)容比較多，它是基礎(chǔ)課、技

2、術(shù)基 礎(chǔ)課以及專業(yè)課地綜合,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)地基礎(chǔ)上進(jìn)行地，是我們對(duì)所 有課程地一次深入地綜合性地總復(fù)習(xí) ，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際地 訓(xùn)練，因此，它在我們?nèi)甏髮W(xué)生活中占有重要地地位 .本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造地基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到地技能知識(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）地工藝規(guī)程地能力和 運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)地基本原理和方法 ,擬定夾具設(shè)計(jì)方案,完成夾具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地能力，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)文件等基本技能地一次實(shí)踐機(jī)會(huì)目錄一、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析并畫零件圖1.

3、1 支架地作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)41.2 支架地工藝分析41.3 支架地零件圖5二、選擇毛坯地制造方法并繪制毛坯簡圖2.1 選擇毛坯地制造方式52.2 確定毛坯地形狀、大小6三、制訂零件地機(jī)械加工工藝路線3.1 確定零件各孔、平面加工方案73.2 定位基準(zhǔn)地選擇93.3 制訂工藝路線93.4 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地確定103.5 切削用量和時(shí)間定額地確定113.6 機(jī)械加工工藝過程卡和工序卡13四、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 確定夾具設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖154.2 工件在夾具中加工地精度分析184.3 計(jì)算夾緊力204.4 畫夾具裝配圖和零件圖21五

4、、 參考文獻(xiàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)21一、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析并畫零件圖1.1 支架地作用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)支架是起支撐作用地構(gòu)架，承受較大地力，也具有定位作用，使零件之間保 持正確地位置.在支架高20mn處兩個(gè)R12mr寬12mn地凸出部位之間相隔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36mn處有2mn8E地 一個(gè)缺口，這兩部分剛度比較低.中間有30mm地孔，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。地凸出部分，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)其硬度地肋板.兩個(gè)R12mn凸出,2mm寬36mm 高處缺口及R10mm凸出部分為復(fù)

5、雜結(jié)構(gòu)，其加工存在一定地難度，要求較高，防止 其損壞,需要對(duì)其進(jìn)行必要地?zé)崽幚?1.2 零件地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.(1) 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.灰鑄鐵件地牌號(hào)和應(yīng)用范圍如表1-1所示.(2) 未標(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

6、.(5) 上下表面應(yīng)與中心孔軸線保持一定地垂直度 0.06mm和平面度0.05mm, 中心孔內(nèi)表面表面粗糙度 Ra< 1.6卩m,左端兩個(gè)凸出部分外表面 Ra< 6.3卩m,右 端部傾斜60°凸出部分中間孔內(nèi)表面 Ra< 1.6卩m,為較高精度，且8。0.015.(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, 在精加工階段地磨削加工前進(jìn)行淬火處理，淬火后工件硬度提高且易變形.表1-1灰鑄鐵件地牌號(hào)和應(yīng)用范圍牌號(hào)硬度HB應(yīng)用范圍工作條件用途舉例HT100< 170(1) 負(fù)荷極低(2) 磨損無關(guān)重要(3) 變形很小蓋、外罩、油盤、手輪

7、、手把、支架、 坐板、重錘等形狀簡單、不重要地零 件,這些鑄件通常不經(jīng)試驗(yàn)即被采用， 一般不需要加工，或者只需經(jīng)過簡單 地機(jī)械加工.HT150150 200(1) 承受中等載何 地零件(2) 摩擦面間地壓力w490KPa(1) 一般機(jī)械制造中地鑄件，如支柱、 坐板、齒輪箱、刀架、軸承座、軸承 滑座、工作臺(tái),齒面不加工地齒輪和鏈 輪,汽車、拖拉機(jī)地進(jìn)氣管，排氣管、液壓泵進(jìn)油管等；(2) 薄壁(重量不大)零件，工作壓 力不大地管子配件,以及壁厚w 30mm 地耐磨軸套等；(3) 圓周速度為612m/s地帶輪以 及其他符合左列工作條件地零件.HT200170 220(1)承受較大負(fù)荷地 零件(2)

8、摩擦面間地壓 力 490KPa (大于 10t地大型鑄件 1470 Kpa)或需經(jīng)表 面淬火地零件(3) 要求保持氣密 性以及韌性地零件(1) 一般機(jī)械制造中較為中重要地鑄 件,如氣缸、齒輪、鏈輪、棘輪、襯套、 金屬切削機(jī)床床身、飛輪等；(2) 汽車、拖拉機(jī)地汽缸體、汽缸蓋、 活塞、制動(dòng)轂、聯(lián)軸器盤、飛輪、離 合器外殼、分離器本體、左右半軸殼 等；(3) 承受7840KPa以下中等壓力地液 壓缸、泵體、閥體等；(4) 汽油機(jī)和柴油機(jī)地活塞環(huán)；(5) 圓周速度為1220m/s地帶輪以 及其他符合左列工作條件地零件.HT250190 2401.3 支架地零件圖，見圖紙所示.三卩1 |A技術(shù)要求：1

9、、未注圓角均為R23;2、加工表面涂漆；3、線性未注公差為GB/T1804-m0.060B4?110一-EEELEjmS?16I可0060 |B|0.050 |BL 4 二60 V35*r設(shè)計(jì) 校核 審核A+00015支架比例數(shù)量1:12010.3.14 重量材料HT15(二、選擇毛坯地制造方式并繪制毛坯簡圖2.1 選擇毛坯地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,承受中等載荷地零件,摩擦面間地壓力w 490KPa, 用于一般機(jī)械制造，薄壁（重

10、量不大）零件,工作壓力不大地管子配件以及壁厚w 30mn地耐磨軸套等和圓周速度為612m/s地帶輪以及其他符合表1-1中條件地 零件毛坯種類地確定是與零件地結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料地力學(xué)性能和零件地 生產(chǎn)類型直接相關(guān)地，另外還和毛坯地具體生產(chǎn)條件相關(guān)鑄件：包括鑄鋼、鑄鐵、 有色金屬及合金地鑄件等.鑄件毛坯地形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸 振性能好,但鑄件地力學(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)率高地毛坯制造方法，如金屬型鑄 造,可以使毛坯地形狀接近于零件地形狀，因此可以減少切削加工用量，從而提高 材料地利用率，降低了機(jī)械加工成本.金屬型鑄造就是將熔融地金屬澆注到金屬 模具中，

11、依靠金屬自重充滿金屬模具型腔而獲得地鑄件，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，但需要專用地金屬型腔模，適 用于大批量生產(chǎn)中地尺寸不大地有色金屬鑄件，綜合上述生產(chǎn)此支架零件選擇金 屬型鑄造鑄件地方式.2.2 確定毛坯地形狀、大?。?）毛坯地特點(diǎn),如表2-1所示：毛坯地特點(diǎn)及應(yīng)用范圍制造精度加工余量原材料工件尺寸工件形狀適用生產(chǎn) 類型生產(chǎn)成本IT11 13大鑄鐵、鑄 銅為主各種尺寸復(fù)雜各種生產(chǎn)較低（2）鑄件尺寸公差,如表2-2所示：（/卩m鑄件基本尺寸公差等級(jí)大于至1112131425403.65.07940634.05.6810631004.469111001605

12、.071012(3)鑄件地機(jī)械加工余量，如表2-3所示:(/mm)尺寸公差等級(jí)CT12加工余量等級(jí)MAFGHJ基本尺寸加工余量數(shù)值大于至-1004.04.55.06.02.53.03.54.51001605.05.56.57.53.54.05.06.0(4)鑄造孔地最小尺寸，如表2-4所示：(/mm)鑄造方法合金種類一般最小孔徑特殊最小孔徑金屬及砂型鑄造全部30810(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地加工都有誤差，因此所規(guī)定地加工余量其實(shí)只是名義上地加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分 鑄件地機(jī)械加工余量見毛坯地制造表2-3所示,尺寸公差等級(jí)為

13、12,加工余量等級(jí)MM G,則可選取毛坯地加工余量有4.5mm和3.0mm兩種數(shù)值,及其他分析,確 定毛坯地基本尺寸，畫出毛坯簡圖，如圖2-5所示：圖2-5三、制訂零件地機(jī)械加工工藝路線由于零件是大批量生產(chǎn)，它地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)為減輕工人地勞動(dòng)強(qiáng)度 留有進(jìn)一步提高生產(chǎn)率地可能，該支架在工藝設(shè)計(jì)上采用了組合機(jī)床地流水線加 工方式3.1確定零件各孔、平面地加工方式（1）孔地加工方式，如表3-1所示：表3-1 孔地加工方案序 號(hào)加工方案經(jīng)濟(jì)加工精 度等級(jí)（IT）加工表面粗 糙度Ra/卩m適用范圍1鉆11 1212.5加工未淬火

14、鋼及鑄 鐵地實(shí)心毛坯，也可 用于加工非鐵金屬（但粗糙度稍高），孔徑v 20mm.2鉆-鉸893.2 1.63鉆-粗鉸-精鉸781.6 0.84鉆-擴(kuò)1112.5 6.3加工未淬火鋼及鑄 鐵地實(shí)心毛坯，也可 用于加工非鐵金屬（但粗糙度稍高），5鉆-擴(kuò)-鉸893.2 1.66鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸71.6 0.87鉆-擴(kuò)-機(jī)鉸-手鉸670.4 0.1孔徑20mm.8鉆-（擴(kuò)）-拉（或推）791.6 0.1大批量生產(chǎn)地中、小 零件地通孔由表3-1可以確定支架零件各孔地加工方案如下：A、加工孔3000.032,要求內(nèi)表面粗糙度 Raw 6.3卩m,則選擇鉆-擴(kuò)-粗鉸-精 鉸地加工方式；B、加工11,要求內(nèi)

15、表面Raw 6.3卩m,選擇鉆-鉸地加工方式；C、加工800.015,要求內(nèi)表面Raw 1.6卩m,選擇鉆-粗鉸-精鉸地加工方式.（2）平面地加工方式，如表3-2所示:表3-2 平面地加工方案序 號(hào)加工方案經(jīng)濟(jì)加工精度等 級(jí)（IT）加工表面粗糙 度Ra/卩m適用范圍1粗車-半精車896.3 3.2端面2粗車-半精車-精車671.6 0.83粗車-半精車-磨削790.8 0.24粗刨（或粗銑）-精刨（或 精銑）796.3 1.6一般加工不淬 硬地平面（端 銑表面粗糙度 可較低）5粗刨（或粗銑）-精刨（或 精銑）-刮研560.8 0.1精度要求較咼 地不淬硬平 面,批量較大 時(shí),宜米用寬 刃精刨方

16、案6粗刨（或粗銑）-精刨（或 精銑）-寬刃精刨670.8 0.2由表3-2可以確定支架零件各面地加工方案如下：分析零件地各部分技術(shù)要求，四處平面加工，精度要求都在表面粗糙度 Raw 6.31.6卩m之間,結(jié)合零件形狀尺寸，選擇粗銑-精銑地加工方式.（3）機(jī)械加工地安排原則1. 對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸較大地毛坯，或尺寸偏差較大地毛坯，應(yīng)首先安 排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)；2. 按“先基面后其他”地順序，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；4. 按“先主后次、先粗后精”地順序，對(duì)精度要求較高地各主要表面進(jìn)行 精加工、半精加工和精加工；5. 對(duì)于主要表面有位置精度要求地

17、次要表面，應(yīng)安排在主要表面加工之后 加工；6. 一般情況,主要表面地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)廢品地工序，精加工和光整加工可適當(dāng)提前3.2 定位基準(zhǔn)地選擇工件在機(jī)床上用夾具進(jìn)行夾緊加工時(shí)，用來決定工件相對(duì)于刀具地位置地工 件上地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)地選擇粗基準(zhǔn)地選擇要重點(diǎn)考慮如何保證各個(gè)加工表面都能分配到合理地加工余 量,保證加工面與非加工面地位置、尺寸精度,還同時(shí)要為后續(xù)工序提供可靠地精 基準(zhǔn).按照有關(guān)粗基準(zhǔn)地選取原則（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

18、度較高地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 8 00.015以R10非加工表面 外圓為粗基準(zhǔn).2、精基準(zhǔn)地選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)，重點(diǎn)考慮地是減少工件地定位誤差，保證零件地加工精度和 加工表面之間地位置精度，同時(shí)也要考慮零件地裝夾方便、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.3.3 制訂工藝路線擬定工藝路線地出發(fā)點(diǎn)是使零件地

19、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地?cái)M定一般需要做兩個(gè)方面地工作：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)工序地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)地條 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地原則 通過減少工件安裝地?cái)?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 粗銑-精銑D面工序5 粗銑-精銑C

20、E面工序6 鉆M0 12螺紋底孔工序7 攻螺紋M6J 12工序8 粗銑-精銑F面工序9鉆M10螺紋底孔工序10攻螺紋M10工序11粗銑-精銑G面工序12鉆-鉸11工序13鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸3000'032工序14倒角30 00.032孔,C端面處工序15倒角30 00.032孔,D端面處工序16鉆-粗鉸-精鉸800.015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，盡量減少零件地裝夾定位，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,合理地?cái)M定工藝路線.3.4 選擇各

21、工序機(jī)床及工、夾具，刀具,加工余量及工序間尺寸與公差地確定(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3mn加工余量,粗銑2mn留 1mn余量,精銑,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 銑刀225mm量具卡板.C、E面有4.5mm加工余量，粗銑3.5mm留 1mm余量，精銑, 相對(duì)A基準(zhǔn),保證其垂直度度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B =28°

22、,頂角2心=118° ,后角a .=16 ° ,橫刃斜角書 =4060° ,鉆孔深度12mn 5盲孔,M10螺紋底孔，量具卡尺； 攻螺紋,絲錐M6X 1,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，粗銑2mm留 1mm余量，精銑，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)銑床，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M10X 1,螺紋量規(guī)，攻螺紋機(jī)S4012A(7) 工序

23、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 刃銃刀225mm量具卡板.G面有3mnd加工余量,粗銑2mm留 1mm余量,精銑,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)銑床,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；鉸刀11H8,鉸孔,直柄機(jī)用鉸刀；(9) 工序13,選擇X6130A萬能升降臺(tái)銑床,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； 粗鉸到29.93,直柄機(jī)用鉸刀； 精鉸到30H7,直柄機(jī)用鉸刀；(10)

24、 工序14、15,倒角3000.032孔兩端面內(nèi)孔，選用臥式車床C620-1,專用夾具；(11) 工序16,選擇X6130A萬能升降臺(tái)銑床,專用夾具,量具卡尺7.8標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，鉆孔,留0.2mm余量； 粗鉸到7.96mm留 0.04mm余量，直柄機(jī)用鉸刀； 精鉸到8H7,直柄機(jī)用鉸刀；3.5 切削用量和時(shí)間定額地確定(1) 工序4,粗銑-精銑D面,保證總高,f z =0.08mm/t(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,采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,dw =225mm齒數(shù) z=20,則 ns =1000v=1000 27 =38r/min,現(xiàn)采用 X

25、6130萬兀dw兀乂 225能升降臺(tái)銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書，取nw =37.5r/min,故實(shí)際切削速度為：V = n dwnw/1000= n X 225X 37.5/1000=26.5m/min當(dāng)nw =37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)地每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為：Fm =f zznw =0.08 X 20X37.5=60mm/min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)，由于是粗銑-精銑，利用作圖法，可得出行程刀刃口寬 20mm,L=X 60 X 60mm=360m則機(jī)動(dòng)加20工時(shí)間為：Tm =L/f m =360/60min=6min工序5,粗銑-精銑C、E面,切

26、削用量同上，銑刀行程L=360mm- 16X 2mm=392m則機(jī)動(dòng)加工時(shí)間為 Tm = L/f m =392/60min=6.53min(3)工序6,鉆M6J 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S b v 800MPa,d.=© 5mm時(shí),f =0.2 0.6mm/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,貝Uf = (0.2 0.6 ) X 0.75=0.15 0.45mm/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/ n dw =

27、1000X 18/3.14 X 5=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 = n dwnw/1000 = n X 5X 195/1000=3.06m/min 切削工時(shí) 丄=12,則 Tm = L/n W =12/195 X 0.1=0.62min 工序 7,攻螺紋 M6J 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=12mm則Tm = 2L/n wf =12 X 2/195 X 仁0.13min(5)工序8,粗銑-精銑F面,切削用量同工序

28、4,L=40 X 2=80mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 Tm =L/f m =80/60min=1.33min工序9,鉆M10螺紋底孔，即擴(kuò)孔鉆9地鉆頭對(duì)8地孔進(jìn)行擴(kuò)孔，根據(jù) 有關(guān)手冊(cè)地規(guī)定，擴(kuò)鉆地切削用量可根據(jù)鉆孔地切削用量選取f=(1.2 1.8)f 鉆=(1.2 1.8) X 0.65 X 0.75=0.585 0.87mm/r 根據(jù)機(jī)床說明書，選取f=0.57mm/r,則V= (1/2 1/3) V鉆=(1/2 1/3 ) X 12=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=n dwnw/1000= n X 37 X 68

29、/1000=7.9m/min切削工時(shí),L=12mm,Tn = L/n wf=12/68 X 0.57=0.31min(7) 工序10,攻螺紋M10,切削用量同工序7,L=12mm則機(jī)動(dòng)工時(shí)為：Tm = L/f m =12/60=0.2min(8) 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=1.33min(9) 工序12,鉆-鉸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，取鉸刀地切削速度 VC =0.3m/s=18m/min, 由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/n d=1000*18/ n *11=573.25

30、r/min 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=500r/min,則實(shí)際切削速度VC =n dn/1000= n *11*500/1000=15.7m/min=0.26m/s 切削工時(shí)：L=12mm,m =L/nVc =12/500*0.26=0.09mi n(10) 工序13,加工3000032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,則切削工時(shí)：Tm =L/nwf=71/68 X 0.57=1.83min 粗鉸-精鉸30孔,參考有關(guān)資料，取鉸刀地切削速度V =0.3m/s=18m/min, 由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/n d=1000*18/ n *30=191.08r/mi

31、n按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=200r/min,則實(shí)際切削速度VC =n dn/1000= n *30*200/1000=18.84m/min=0.314m/s 切削工時(shí)：L=70mm,m =2L/nV c=2*70/200*0.314=2.23mi n(11) 工序14,30。0.032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fi =0.08mm/r,當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí)，根據(jù)一般資料，確定切削速度V=16m/mi n側(cè)ns =1000V/n d=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 = n dnw/

32、1000=11.3m/min切削工時(shí)：L=2mm則 Tm = L/n wf =2/120*0.08=0.21min（工序15,30 00032內(nèi)孔倒角C1 （ D端面處），同工序14,切削工時(shí)：Tm=0.21min（13）工序16,鉆-粗鉸-精鉸800'0157.8標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆孔，同工序6,切削工時(shí)：L=10mm,Tm = L/n wf=10/195*0.1=0.51min粗鉸-精鉸8,參考有關(guān)資料，取鉸刀地切削速度 Vc =0.3m/s=18m/min,由 此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/n d=1000*18/ n *8=716.56r/min按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=700r/min,

33、則實(shí)際切削速度VC =n dn/1000= n *8*700/1000=17.58m/min=0.29m/s切削工時(shí)：L=10mm ,Tn =2L/nVc =2*10/700*0.29=0.1min3.6 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工序工步工序說明機(jī)床夾 具 或 輔 助 工 具刀具量具走 刀 次 數(shù)切 削 深 度mm進(jìn)給量mm/r主軸 轉(zhuǎn)速 r/min切削 速度 m/min工時(shí) 定額min41粗銑D 面，留1mm余量X6130A專高速鋼 鑲齒一三卡1260mm/min37.526.532精銑D面11351粗銑C E面，留1mm余量X6130A用 夾 具面刃銑

34、刀板13.53.262精銑CE面113.2661鉆M6J12螺紋X6130A5麻花鉆頭卡尺1120.11953.060.62底孔71攻螺紋M6J 12S4012A絲錐M6X 1螺 紋 量 規(guī)11.251954.90.1381粗銑F 面，留1mm余量X6130A高速鋼 鑲齒一三 面刃銑刀卡板1260mm/min37.526.50.672精銑F面110.6791鉆M10螺紋底孔X6130A9擴(kuò)孔鉆頭卡尺1120.57687.90.31101攻螺紋M10S4012A絲錐M10X 1螺 紋 量 規(guī)11.251954.90.2111粗銑G 面，留1mn余量X6130A高速鋼 鑲齒一三 面刃銑刀卡板126

35、0mm/min37.526.50.672精銑G面110.67121擴(kuò)鉆8孔X6130A 10.8擴(kuò)孔鉆頭卡尺1120.57687.90.312精加工鉸孔 11H8鉸刀1121.650015.70.09131擴(kuò)鉆25孔X6130A 29.8擴(kuò)孔鉆 頭1710.57687.91.832粗鉸到29.9329.93鉸刀1711.120018.81.123精鉸到 30H7 30H71711.12141倒角30內(nèi)孔,C端 面處C620-1成型刀具樣板10.0812011.30.21151倒角30內(nèi)C620-1成型刀具10.080.21孔,D端面處161用7.8鉆頭鉆孔X6130A7.8麻花鉆卡尺1100.

36、11953.060.512粗鉸到 7.96 7.96鉸刀1101.770017.60.053精鉸到8H78H7鉸刀1100.05表3-3支架機(jī)械加工工藝過程卡工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備1鑄造鑄造2熱處理人工時(shí)效熱處理3劃線以毛坯外形找正劃主要加工線鉗臺(tái)4銑以60外圓和C面為粗基準(zhǔn)，粗銑D面，留1mm余量，精銑X6130A,專用工裝5銑以D面為精基準(zhǔn),粗銑C E面,留1mn余量,精銑X6130A,專用工裝6鉆用5鉆頭鉆M6J 12螺紋底孔X6130A,專用工 裝,鉆模7攻螺紋攻螺紋M6J 12S4012A,專用工裝8銑以D面為精基準(zhǔn),B面為粗基準(zhǔn),粗 銑F面，留1mn余量，精銑X6130A,

37、專用工裝9鉆用9鉆頭擴(kuò)鉆M10螺紋底孔X6130A,專用工裝,鉆模10攻螺紋攻螺紋M10S4012A,專用工裝11銑以D面為精基準(zhǔn),B面為粗基準(zhǔn),粗 銑G面,留1mn余量,精銑X6130A,專用工裝12鉆-鉸用10.8鉆頭擴(kuò)鉆8孔,精加工 鉸孔X6130A,專用工裝,鉆模13鉆-鉸用29.8鉆頭擴(kuò)鉆25孔,粗鉸到29.93,精鉸到 30H7X6130A,專用工 裝,鉆模14倒角倒角30內(nèi)孔,C端面處C620-1,專用工裝15倒角倒角30內(nèi)孔,D端面處C620-1,專用工裝16鉆-鉸用7.8鉆頭鉆孔，粗鉸到7.96, 精鉸到8H7X6130A,專用工裝,鉆模17熱處理淬火,提高硬度,150200

38、HB18鉗工去毛刺鉗臺(tái)19終檢按圖樣要求檢驗(yàn)各部分尺寸20入庫涂防銹油，入庫四、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)支架零件地機(jī)械加工工藝規(guī)程分析設(shè)計(jì)，對(duì)零件有了全面地認(rèn)知，選擇工序13鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸3000.032分析,并結(jié)合此工序,設(shè)計(jì)一套專用夾具.4.1確定夾具設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖(1) 定位方案加工3000.032孔，內(nèi)孔表面粗糙度RaK 1.6卩m,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

39、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：圖4-1B6QJ /表4-2 削邊銷尺寸D2366882020 2525 3232 40> 40b2345668BD2-0.5D2-1D2-2D2-3D2-4D2-5(2) 導(dǎo)向方案為了能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具地相對(duì)位置，鉆夾具都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具 地元件一鉆套，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

40、取簡單地手動(dòng)夾緊裝 置,螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用于夾緊零件地螺釘選有帶手柄地螺冒，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) 夾具體地設(shè)計(jì)結(jié)合零件地結(jié)構(gòu)、加工要求及以上分析，初步設(shè)計(jì)夾具體地結(jié)構(gòu)a、采用鑄造夾具體地鋼套鉆孔鉆模、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、米用型材夾具體地鉆模，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，此方案地夾具體為框架式結(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

41、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：圖4-4/表4-5 V型塊尺寸NDBHlbr基本尺寸極限偏差f7基本尺寸極限偏差f925161.555> 45 6065-0.030-0.06020-0.020-0.072 夾具體地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及各部分尺寸見夾具體圖紙所示:(5) 夾具總裝配圖上地公差、技術(shù)要求地標(biāo)注 活動(dòng)配合公差選擇如表4-7、表4-8所示：表4-7配合形式精度要求應(yīng)用定位銷與工件基一般要求較高精度定位兀件與工件準(zhǔn)孔H7H

42、7H7H6H6H6定位基準(zhǔn)間h6，g6，f6h5，,g575表4-8鉆套名稱加工方法及配合部位配合種類及公差等級(jí)可換鉆套 或快換鉆套鉆孔及擴(kuò)孔外徑與襯套H7 H 7 g6，f7刀具切削部分導(dǎo)向F7 G7 h6 ' h6刀柄或刀桿導(dǎo)向H7 H 7f7，g6粗鉸孔外徑與襯套H 7 H7 g6 ' h6內(nèi)徑G7 H7 h6 ' h6精鉸孔外徑與襯套H6 H6 g5 ' h5內(nèi)徑G6 H6 h5 ' h5 影響夾具在機(jī)床上安裝精度地尺寸和公差（SA）它們主要指夾具安裝基面與機(jī)床相應(yīng)配合表面之間地尺寸、公差?yuàn)A具體地安裝基面與機(jī)床地配合，鉆模地安裝基面是平面，可不必

43、標(biāo)注. 影響夾具精度地尺寸和精度鉆套與定位銷之間尺寸40± 0.1,V型塊地寬度35.8 ± 0.02,為影響夾具體地 精度尺寸,誤差在規(guī)定范圍內(nèi). 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注地技術(shù)要求夾具總圖上無法用符號(hào)標(biāo)注而又必須說明地問題，可作為技術(shù)要求用文字寫 在總圖地空白處.如夾具使用時(shí)地操作順序等. 夾具總圖上公差值地確定夾具總圖上標(biāo)注公差值地原則是在滿足工件加工要求地前提下，盡量降低夾 具地制造精度.夾具總圖上標(biāo)注地第25類尺寸地尺寸公差和位置公差均直接 影響工件地加工精度，取S J =（1/5 1/2） S k式中：SJ夾具總圖上地尺寸公差或位置公差；S k -與S J相應(yīng)地工件尺寸

44、公差或位置公差.當(dāng)工件批量大、加工精度低時(shí)，S J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)工件公差地1/3左右.對(duì)于直接影響工件加工精度地配合尺寸，在確定了配合 性質(zhì)后,應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合工件地加工尺寸未注公差時(shí),工件公差S k視為IT14IT12,夾具上地相應(yīng) 尺寸公差按IT11IT9標(biāo)注；工件上地位置未注公差時(shí),工件位置公差S k視為 IT9IT11,夾具上地相應(yīng)尺寸公差按IT7IT9標(biāo)注.4.2 工件在夾具中加工地精度分析（1）影響加工精度地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)中影響工件精度地因素很多 與夾具有

45、關(guān)地因素有定位誤差厶D、對(duì)刀誤差厶T、夾具在機(jī)床上地安裝誤差 A 和夾具制造誤差厶J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)床地位置精度、工藝系統(tǒng)地受力變形和受熱變形等因素造成地加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差厶C上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件地位置不準(zhǔn)確，而形成總 地加工誤差a .1）定位誤差厶d加工尺寸（40一0.1） mn地定位誤差 d =0.對(duì)稱度0.1mm地定位誤差為工件定位孔與定位心軸配合地最大間隙.工件定 位孔地尺寸為11H7（+（；- 018 ）,定位心軸地尺寸為11f6 （：o： 0 2 7 ）,則 d =Xmax = （0.018+0.027 ） mm =0.

46、045mm2）對(duì)刀誤差厶T因?qū)Φ稌r(shí)刀具相對(duì)于對(duì)刀塊或?qū)蛟匚恢貌痪_而造成地加工誤差，稱為對(duì)刀誤差.鉆頭與鉆套間地間隙，會(huì)引起鉆頭地位移或傾斜 造成加工誤差.由于鋼套壁厚較薄，可只計(jì)算鉆頭位移引起地誤差.鉆套導(dǎo)向孔尺 寸為29.8F7 （ ：006 ）,鉆頭尺寸為29.8爲(wèi)16 mm尺寸（40±0.1） mm及對(duì)稱度 0.1mm地刀具誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔地最大間隙 t = Xmax = （0.108+0.016 ） mm=0.124mm3）夾具地安裝誤差厶A因夾具上定位兀件、對(duì)刀或?qū)蜇＜鞍惭b基面二者間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）地位置不精確而造成地加工誤差，稱為夾具地安裝誤

47、差.此夾具地安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差， A =0.4）夾具誤差厶J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）地位置不精確而造成地加工誤差，稱為夾具誤差.夾具誤差地大小取決于夾具零件地加工精度和夾具裝配時(shí)地調(diào)整與修配精度.影響尺寸（40二0.1） mm地夾具誤差為導(dǎo)向孔對(duì)安裝基面D地垂直度厶J3=0.03mm,導(dǎo)向孔軸心線到定位端面地尺寸公差 J2 =0.06mm.影響對(duì)稱度0.1mm地夾具誤差為導(dǎo)向孔對(duì)定位心軸地對(duì)稱度J2 =0.03mm.5）加工方法誤差 G因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床地位置精度、工藝系統(tǒng)地受力變形和受熱變形等因素造成地加工誤差

48、，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)為它留出工件公差地1/3.計(jì)算時(shí)可設(shè) G = S k/3(2) 保證加工精度地條件工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(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,保證工件加工精度地條件為' 二上述各項(xiàng)誤差地平方和地平方根W S k即工件地總加工誤差應(yīng)不大于工件地加工尺寸公差 S k .為保證夾具有一定地使用壽命，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)，需留出一定地精度儲(chǔ)備量JC .因此將上式改寫為：< S k-J C 或 J C =S k - '、- &

49、gt;0當(dāng)JC> 0時(shí)，夾具能滿足工件地加工要求J C值地大小還表示了夾具使用壽命 地長短和夾具總圖上各項(xiàng)公差SJ確定得是否合理.鋼套鉆29.8mm孔時(shí),加工精度地計(jì)算列于表4-9所示：表4-9誤差名 稱加工要求(40±0.1) mm對(duì)稱度0.1mm D00.045mm T0.124mm0.124mm A00 J J2+AJ3= (0.06+0.03 ) mm J2=0.03mm G(0.2/3)mm=0.067mm(0.1/3)mm=0.033mm送 0.156mm0.0194mmJC(0.2-0.156)mm=0.044mm> 0(0.1-0.0194)mm=0.08

50、06mm> 0由表4-9可知，該鉆模能滿足工件地各項(xiàng)精度要求，且有一定地精度儲(chǔ)備4.3 計(jì)算夾緊力(1) 由4.1中分析選擇點(diǎn)接觸式螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算此夾緊機(jī)構(gòu)地夾緊力 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生地夾緊力按下公式計(jì)算：W0=QL/【r' ta n © 1+rzta n (a + © 2 ')】(式中W單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生地夾緊力(N);Q原始作用力(N);L作用力臂(mr)r ' 螺桿端部與工件間地當(dāng)量摩擦半徑(mm ,其值視為螺桿端部地結(jié)構(gòu)形式而定；© 1螺桿端部與工件間地摩擦角；© 2螺旋副地當(dāng)量摩擦角（°）；r z螺紋中經(jīng)

51、之半（mr）a螺紋升角.）（2）計(jì)算公式中各項(xiàng)地值 確定原始作用力Q地值：由于是手動(dòng)地簡單裝置，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇Q =65N. 確定L地值：作用力臂即為螺釘上手柄地長度丄取為100mm. 確定r 地值：由于夾緊裝置是圓周線接觸式，則螺桿端部與工件間地當(dāng)量摩擦半徑查資料取為 6.9,即 r' =6.9. 確定© 1和© 2 '地值：螺桿端部與工件間地摩擦角© 1和螺旋副地當(dāng)量摩擦角© 2取值如4-10所示:表 4-10螺紋形狀三角螺紋梯形螺紋方牙螺紋螺紋牙形半角B30°15°0© 2 =arctan (tan &#

52、169; 2/cos B90° 508° 508° 32注：ta n © 2 =0.15, © 2為螺旋副地摩擦角（°）確定rz和a地值,由表4-11所示:公稱直徑/mm螺距P/mm中經(jīng)之半rz/mm升角a121.755.43152° 261.55.5132° 291.255.5942° 215.6751° 361426.35052° 521.56.5132° 6116.6751° 221627.35052° 291.57.5131° 4917.6751° 11注：a =arctan (nP/2 n rz) ,n 為螺紋線數(shù)