端蓋夾具設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì)題 目：設(shè)計(jì)軸承蓋零件加工工藝規(guī)程及加工摘要本文是有關(guān)軸承座工藝步驟的說(shuō)明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法的具體闡述。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線(xiàn)和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。據(jù)資料所示，軸承座是變速器中的主要外部零件，其主要作用是實(shí)現(xiàn)變速器中傳動(dòng)作用和正常工作的。在設(shè)計(jì)軸承座機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)要通過(guò)查表法準(zhǔn)確的確定各表面的總余量及余量公差，合理選擇機(jī)床加工設(shè)備以及相應(yīng)的加工刀具，進(jìn)給量，切削速度、功率，扭矩等用來(lái)提高加工精度，保證其加工質(zhì)

2、量。關(guān)鍵詞 機(jī)械加工、工藝規(guī)程、專(zhuān)用夾具、軸承座This is the description of the process steps of the bearing and machine tool fixture design methods specifically addressed. Process design is to study the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, production internship on the basis of the integrated

3、 use of the knowledge of the part design process planning and design of jigs and fixtures, parts processing requirements to develop a feasible the process route and a reasonable fixture program to ensure that the processing quality of the parts.According to the data shown in bearing the main externa

4、l parts of the transmission, its main role is the role of transmission in the transmission and normal work. Process design bearing machining process by look-up table method accurately determine the total margin and the margin of tolerance of each surface, a reasonable choice of machining equipment a

5、nd processing tool, feed rate, cutting speed, power, torque used to improve processing accuracy, and ensure the quality of its processing.Keywords machining, process planning, special fixtures, bearing目錄1 軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定61.1 軸承座的用途61.2軸承座的技術(shù)要求71.3軸承座工藝分析72 確定毛坯 、繪制毛坯簡(jiǎn)圖82.1選擇毛坯82.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量82

6、.3繪制軸承座毛胚的鑄造簡(jiǎn)圖93、擬定軸承座工藝路線(xiàn)93.1、定位基準(zhǔn)的選擇93.1.1 精基準(zhǔn)的選擇103.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇103.2各面、孔加工方法的確定103.3加工階段的劃分113.4工序的集中與分散113.5工序順序的安排113.51機(jī)械加工工序113.52熱處理工序113.53輔助工序113.6確定加工路線(xiàn)124 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用134.1機(jī)床設(shè)備的選用134.2工藝裝備的選用135 加工余量、工序尺寸和公差的確定136 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算136.1切削用量的計(jì)算136.11 鉆孔工步146.2時(shí)間定額的計(jì)算156.21基本時(shí)間的計(jì)算156.22輔助時(shí)間的計(jì)算16

7、6.23其他時(shí)間的計(jì)算166.24單件時(shí)間的計(jì)算177 夾具設(shè)計(jì)177.1問(wèn)題的提出177.2夾具設(shè)計(jì)177.21 定位方案177.22 夾緊機(jī)構(gòu)187.23 夾具與機(jī)床聯(lián)接元件187.24 定位誤差分析187.25切削力及夾緊力的計(jì)算188 設(shè)計(jì)體會(huì)189 參考文獻(xiàn)19軸承蓋零件圖1、軸承座的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定1.2、軸承座的技術(shù)要求該軸承座的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級(jí)表面粗糙度(um)形(mm)軸承座底面140IT96.3軸承座上表面140IT93.254的上端面60IT1112.5前端面和 后端面160IT1112.5160x170的槽170IT

8、81.6120的半孔120IT1112.570x140的槽70x140IT1112.525的孔25IT1112.50.06A26的孔26IT1112.51.3、審查軸承蓋的工藝性。1.4、軸承座的生產(chǎn)類(lèi)型 已知此軸承座零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量不足100Kg，查機(jī)械制造工藝與夾具第7頁(yè)表1.1-3，可確定該撥叉生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主， 采用專(zhuān)用工裝。2、確定毛胚、繪制毛胚簡(jiǎn)圖2.1選擇毛胚零件材料為HT150，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂

9、型鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-10。這對(duì)提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時(shí)效。2.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。公差等級(jí)由軸承蓋的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為CT=11。端蓋鑄造毛坯尺寸工差及加工余量項(xiàng)目機(jī)械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm備注軸承座底面5.26060.52表2-4軸承座上端面5.0140145表2-454上端面5.26065.2表2-4前端面和后端面5.2160165.2表2-4170x160的槽5.0170165.0表2-4120的半孔4.41201

10、15.6表2-4繪制軸承蓋毛坯簡(jiǎn)圖3.1、定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。根據(jù)零件圖所示，故應(yīng)選軸承底座上表面為粗基準(zhǔn)，以此加工軸承底座底面以及其它表面。粗基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以軸承座的下底面為精基準(zhǔn)。3.2 、表面加工方法的確定 根據(jù)端蓋零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/um加工方案?jìng)渥⑤S承座底面IT96.3粗銑-半精銑

11、表1-8軸承座上表面IT93.2粗銑-半精銑表1-854的上端面IT1112.5粗銑表1-8前端面和 后端面IT1112.5粗銑表1-8160x170的槽IT81.6粗銑-精銑表1-8120的半孔IT1112.5粗鏜-半精鏜表1-770x140的槽IT1112.5粗銑表1-825的孔IT1112.5鉆表1-726的孔IT1112.5鉆表1-73.3、加工階段的劃分該端蓋加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工兩個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（端蓋右端面和26孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銑端蓋左端面、方形端面。在半精加工階段，完成端

12、蓋左端面的精銑加工和120孔的鏜-半精鏜加工及25孔等其他孔的加工。3.4、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排端蓋的加工工序。該端蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對(duì)位置精度要求。機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)端蓋右端面和26孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工端蓋右端面，再加工25孔。熱處理工序 鑄造成型后，對(duì)鑄件進(jìn)行退火處理，可消除鑄造

13、后產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。該端蓋在工作過(guò)程中不承受沖擊載荷，也沒(méi)有各種應(yīng)力，故采用退火處理即可滿(mǎn)足零件的加工要3.6、確定工藝路線(xiàn)在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了端蓋的工藝路線(xiàn)。4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定鉆25孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查得鉆孔余量Z鉆=25mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，鉆：IT10。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，鉆：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，鉆：25mm,它們的相互關(guān)系如下圖所示。5、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算在這只計(jì)算

14、鉆25孔此工序的切削用量和時(shí)間定額。5.1、切削用量的計(jì)算鉆孔工步.鉆25孔該孔可選由高速鋼鉆頭鉆出底孔由文獻(xiàn)表5-22,鉆孔的進(jìn)給量f=0.3mm/r，由文獻(xiàn)表5-22求得鉆孔時(shí)的切削速度v=16m/min由此算出轉(zhuǎn)速為：n=212.31r/min按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=200r/min，則實(shí)際切削速度為：v=dn/1000=15.072m/min5.2、時(shí)間定額的計(jì)算基本時(shí)間tj的計(jì)算（1） 鉆孔工步根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中切削工時(shí) l=140mm; l2=4mm; l1=D/2*cotkr+(12)=26/2*cot54

15、+1mm=10mm; f=0.1mm/r;n=392mm/r.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間2.5min。.2.2輔助時(shí)間ta的計(jì)算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間為：ta=0.15x150s=22.5s;. 其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于端蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間

16、的2%7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計(jì)算，它們分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6%x(150s+22.5s)=10.35s;單件時(shí)間tdj的計(jì)算這里的各工序的單件時(shí)間分別為：鉆孔工步tdj鉆=150s+22.5s+10.35s=182.85s;因此，此工序的單件時(shí)間tdj=tdj鉆=182.85s將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。6.夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造

17、業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠(chǎng)家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。6.1提出問(wèn)題（1）怎樣限制零件的自由度；一個(gè)面限制3個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制2個(gè)自由度，定位銷(xiāo)限制1個(gè)自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊工件。（3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過(guò)鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和

18、防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來(lái)對(duì)25孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為IT10，表面粗糙度Ra12.5，鉆以可滿(mǎn)足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿(mǎn)足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。6.3夾具設(shè)計(jì)定位分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工25孔時(shí)，采用軸承座底面和26孔內(nèi)圓柱面作為定位基準(zhǔn)。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個(gè)面與兩個(gè)孔定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線(xiàn)，所以基準(zhǔn)重合b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位

19、移誤差。j=（TD+T d+S）/2TD =0.060mmT d =0.011mmS=0.010mmj=0.0365mm切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：25的麻花鉆。鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 P鉆削力t鉆削深度,140mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.3mmD麻花鉆直徑, 25mmHB布氏硬度，140HBS 所以 =7443（N）鉆孔的扭矩： 式中 S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.3mmD麻花鉆直徑, 25mmHB布氏硬度，140HBS=54(N·M)鉆孔夾緊力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6，查得工件以一個(gè)面和兩個(gè)孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：式中 螺紋摩擦角平頭

20、螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16螺桿直徑 螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長(zhǎng)度則所需夾緊力 =766（N）根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿(mǎn)足要求，故此夾具可以安全工作。夾具操作說(shuō)明此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為：通過(guò)26孔和底面為定位基準(zhǔn)，在圓柱32銷(xiāo)、平面和定位銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。采用手動(dòng)螺旋快速夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。定位元件：定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準(zhǔn)或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來(lái)實(shí)現(xiàn)工件定位。該設(shè)計(jì)用可換定位銷(xiāo)確定導(dǎo)向裝置本工序要求對(duì)被加工的孔依次進(jìn)行鉆、鉸的加工，最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件，查表9-1

21、3，確定鉆套高度H=30d=2×10.5=21mm，排泄空間h=0.7d=7.35mm。端蓋零件圖1、端蓋的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定1.1、端蓋的用途端蓋主要用于零件的外部，起密封，阻擋灰塵的作用。故其在機(jī)器中只是起輔助作用，對(duì)機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行影響不是很大，其在具體加工的時(shí)候，精度要求也不是很高，加工起來(lái)也十分容易。1.2、端蓋的技術(shù)要求：該端蓋的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級(jí)表面粗糙度(um)形位公差(mm)端蓋左端面75IT1112.50.03B端蓋右端面60IT113.20.03B方形端面115X115IT1112.50.03B端蓋中心孔250+0

22、.03IT83.214孔14IT1012.510孔100+0.03IT96.39孔9IT1112.54孔4IT1112.575外表面75-0.04+0.O1IT93.2R33弧R33IT1112.51.3、審查端蓋的工藝性該端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀普通，屬一般的盤(pán)蓋類(lèi)零件。主要加工表面有端蓋左、右端面，方形端面，要求其端面跳動(dòng)度相對(duì)中心軸線(xiàn)滿(mǎn)足0.03mm，其次就是25孔及10孔，25孔的加工端面為平面，可以防止加工過(guò)程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外10孔的加工表面雖然在圓周上，但通過(guò)專(zhuān)用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工

23、，通過(guò)銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見(jiàn)，該零件的加工工藝性較好2、確定毛胚、繪制毛胚簡(jiǎn)圖2.1選擇毛胚端蓋在工作過(guò)程中不承受沖擊載荷，也沒(méi)有各種應(yīng)力，毛胚選用鑄件即可滿(mǎn)足工作要求。該端蓋的輪廓尺寸不大，形狀亦不是很復(fù)雜，故采用砂型鑄造。2.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。公差等級(jí)由端蓋的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為CT=9。端蓋鑄造毛坯尺寸工差及加工余量項(xiàng)目機(jī)械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm備注方形端面115*1151.5*2=32.5119.25-1.251.25表2-1至表2-5厚度580.

24、5*2=1260-11表2-1至表2-5方形斷面厚度150.51.616.3-0.80.8表2-1至表2-575外圓面1*2=22.278.1-1.11.1表2-1至表2-575外圓長(zhǎng)度70.51.68.3-0.80.8表2-1至表2-525孔0.5*2=11.723.15-0.850.85表2-1至表2-5繪制端蓋毛坯簡(jiǎn)圖3、擬定端蓋工藝路線(xiàn)3.1、定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該端蓋零件的技術(shù)要求，選擇端蓋右端面和25孔作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。25孔的軸線(xiàn)是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作竟基準(zhǔn)定位端蓋兩端面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保

25、證了被加工表面的端面跳動(dòng)度要求。選用端蓋右端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”原則，因?yàn)樵摱松w在軸向方向上的尺寸多以該端面作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。3.2.2粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。這里選擇端蓋左端面和60外圓面作為粗基準(zhǔn)。采用60外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用端蓋右端面作為粗基準(zhǔn)加工左端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。3.2 、表面加工方法的確定 根據(jù)端蓋零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/um加工方案?jìng)渥?5端面IT1112.5粗銑-精銑表1-6至表1-8115x

26、115端面IT113.2粗銑-精銑表1-6至表1-860端面IT113.2粗銑-精銑表1-6至表1-825孔IT83.2鉆-擴(kuò)-鉸表1-6至表1-810孔IT96.3鉆-鉸-精鉸表1-6至表1-84x9孔IT1312.5鉆表1-6至表1-84孔IT1312.5鉆表1-6至表1-84x14孔IT1312.5鉆-擴(kuò)表1-6至表1-875外圓面IT93.2粗車(chē)-半精車(chē)表1-6至表1-83.3、加工階段的劃分該端蓋加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工兩個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（端蓋右端面和25孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銑端蓋左

27、端面、方形端面、車(chē)75外圓、3X.0.5倒角。在半精加工階段，完成端蓋左端面的精銑加工和10孔的鉆-鉸-精鉸加工及14孔等其他孔的加工。3.4、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排端蓋的加工工序。該端蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對(duì)位置精度要求。3.5、工序順序的安排機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)端蓋右端面和250+0.03mm孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵

28、循“先面后孔”原則，先加工端蓋右端面，再加工25孔。3.5.2熱處理工序 鑄造成型后，對(duì)鑄件進(jìn)行退火處理，可消除鑄造后產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能。該端蓋在工作過(guò)程中不承受沖擊載荷，也沒(méi)有各種應(yīng)力，故采用退火處理即可滿(mǎn)足零件的加工要求。3.5.3輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該端蓋工序的安排順序?yàn)椋涸凇崽幚砘鶞?zhǔn)加工粗加工精加工。3.6、確定工藝路線(xiàn)在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了端蓋的工藝路線(xiàn)。工序號(hào)工序名稱(chēng)機(jī)床設(shè)備刀具量具5熱處理退火10粗銑端蓋左右端面、方形端面立式銑床X51端銑刀游標(biāo)卡尺15精銑端蓋左右端面、方形端面立式銑床X

29、51端銑刀游標(biāo)卡尺20粗車(chē)75外圓CA6140外圓車(chē)刀游標(biāo)卡尺25半精車(chē)75外圓CA6140外圓車(chē)刀游標(biāo)卡尺30車(chē)3X0.5倒角CA6140端面車(chē)刀35鉆-擴(kuò)-鉸25孔四面組合鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀卡尺、塞規(guī)40鉆4孔四面組合鉆床麻花鉆卡尺、塞規(guī)45鉆-鉸-精鉸10孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀卡尺、塞規(guī)50鉆9孔四面組合鉆床麻花鉆卡尺、塞規(guī)55鉆14孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸卡尺、塞規(guī)60銑R33圓弧數(shù)控銑床立銑刀游標(biāo)卡尺65去毛刺鉗工臺(tái)平銼70清洗清洗機(jī)75終檢塞規(guī)、卡尺、百分表等4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定鉆-鉸-精鉸10孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查得，精鉸

30、余量Z精鉸=0.04mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.16mm;鉆孔余量Z鉆=9.8mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT10；鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm;粗鉸：0.058mm;鉆：0.15mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：1000+0.015mm;粗鉸9.9600+0.058mm;鉆：9.800+0.15mm,它們的相互關(guān)系如下圖所示。5、切削用量的計(jì)算在這只計(jì)算鉆-鉸-精鉸10孔此工序的切削用量。5.1、切削用量的計(jì)算鉆孔工步1）背吃刀量的確定 取ap=9.8mm.

31、2) 進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.1mm/r。3）切削速度的計(jì)算 由表5-22，按鑄鐵硬度為200241HBS計(jì)算，切削速度v選取為12m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=389.96 r/min ,參照Z(yǔ)525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=392 r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=3.14nd/1000=12.06 m/min。 粗鉸工步 1）背吃刀量的確定 取ap=0.16mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r。3）切削速度的計(jì)算

32、由表5-31，切削速度v選取為2m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=63.95 r/min ,參照Z(yǔ)525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=3.14nd/1000=3.0 m/min。精鉸工步1）背吃刀量的確定 取ap=0.04mm。2) 進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3mm/r。3） 切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v選取為4m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=127.4r/min ,參照Z(yǔ)525型

33、立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=140r/min ,再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為v=3.14nd/1000=4.4m/min。6.夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠(chǎng)家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。6.1提出問(wèn)題（1）怎樣限制零件的自由度；一個(gè)面限制3個(gè)自由度，長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)限制2個(gè)自

34、由度，定位銷(xiāo)限制1個(gè)自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊工件。（3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和鉸刀，排削通過(guò)鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來(lái)對(duì)10孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為IT9，表面粗糙度Ra3.2，鉆、粗鉸、精鉸以可滿(mǎn)足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿(mǎn)足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。6.3夾具設(shè)計(jì)定位分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)

35、重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工10孔時(shí)，采用端蓋右端面和25孔內(nèi)圓柱面作為定位基準(zhǔn)。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個(gè)面與兩個(gè)孔定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線(xiàn)，所以基準(zhǔn)重合b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。j=（TD+T d+S）/2TD =0.050mmT d =0.011mmS=0.010mmj=0.0355mm切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：9.8的麻花鉆，10鉸刀。鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 P鉆削力t鉆削深度,12mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給

36、量, 0.1mmD麻花鉆直徑, 9.8mmHB布氏硬度，140HBS 所以 =762（N）鉆孔的扭矩： 式中 S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.1mmD麻花鉆直徑, 9.8mmHB布氏硬度，140HBS=8200(N·M)鉸孔時(shí)的切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式：式中 P切削力t鉆削深度, 12mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.4mmD鉸孔鉆直徑, 10mmHB布氏硬度，140HBS 所以 = 73（N）鉸孔的扭矩： 式中 t鉆削深度, 12mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.4mmD鉸刀直徑, 10mmHB布氏硬度，140HBS =600（N·M）鉆孔夾緊力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P70表3-6，查得工件以一個(gè)面和兩個(gè)孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：式中 螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16