機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-撥套零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

緒論 41.1課題背景 41.2夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 41.3本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及目的 52撥套的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 62.1撥套的工藝分析及生產(chǎn)類型確定 62.1.1撥套的工藝分析 62.1.2撥套的生產(chǎn)類型 72.2確定毛坯的制造類型 72.3基準(zhǔn)的選擇 72.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 72.3.2精基準(zhǔn)的選擇 72.4零件表面加工方法的確定 72.5工藝路線的制定與分析 82.5.1工藝路線的擬定 82.5.2工藝方案的分析與確定 82.6機(jī)械加工余量、毛坯工序尺寸的確定 92.6.1孔的加工余量 92.6.240mm槽平面加工余量 92.6.3切削用量及工時(shí)的計(jì)算 93撥套專用夾具設(shè)計(jì) 153.1夾具設(shè)計(jì)的原則和要求 153.1.1夾具設(shè)計(jì)的要求 153.1.2六點(diǎn)定位原則 153.2銑夾具設(shè)計(jì) 163.2.1確定定位方案 163.2.2設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 163.2.3切削力及夾緊力的計(jì)算 163.2.4確定銑夾具總體結(jié)構(gòu)和尺寸 173.2.5使用說明 174結(jié)論與展望 184.1結(jié)論 184.2不足與展望 18致謝 19參考文獻(xiàn) 20 1緒論1.1課題背景整個(gè)社會的機(jī)械化程度越來越高，機(jī)床開始添加各種數(shù)控編程技術(shù)，讓人工強(qiáng)度大大減少。隨著泵體的面世，對操作的專業(yè)技術(shù)人員要求變高了，當(dāng)然工作的速度也越來越快了。到了21世紀(jì)，不管是軍事方面，還是民用機(jī)械方面，對于數(shù)控加工技術(shù)的等級越來越專業(yè)，新式的機(jī)床上運(yùn)用了各種現(xiàn)代軟件，可以自動(dòng)測量位置、工序集中約化加工、安裝不同功能的部件等等，讓數(shù)控機(jī)床加工的方式變得更多、具有不同的動(dòng)態(tài)改變，進(jìn)行安全可靠的生產(chǎn)，產(chǎn)品的精度以及速度都變快了。各種科學(xué)信息技術(shù)，讓數(shù)控機(jī)床變得更加智能化、網(wǎng)絡(luò)化，制造生產(chǎn)的速度更快，還能模擬生產(chǎn)的過程。1.2夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢大多數(shù)機(jī)械加工過程里會用到夾具，可以把加工件緊緊夾住，還可以保證加工件的相對位置，確保最后產(chǎn)品的尺寸精度。面對不同的工藝，夾具的種類很很多種，其中屬機(jī)床夾具發(fā)展得最成熟，產(chǎn)品的精度更高。在整個(gè)夾具里面占到的比重最多，可以劃分成下面幾種：1.專用型號的機(jī)床夾具，主要是為一個(gè)工件專門設(shè)計(jì)的，或者為其中一道工序設(shè)計(jì)的，大多是針對性的，用途比較單一。2.通用型號的夾具，常見的有三爪自定心式的卡盤、四爪單動(dòng)式的卡盤、頂尖；對于銑床，一般有平口鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺等等。這一類夾具大都有標(biāo)準(zhǔn)的型號，可以用在不同的機(jī)床上面。對于通用型號的夾具，有專門配套的生產(chǎn)廠家，賣給客戶時(shí)可以當(dāng)成機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)型號的附件一起賣。3.可以調(diào)整的夾具或者成組的夾具，可以把夾具里面的某些零部件換掉，或者把夾具里某些裝置做個(gè)調(diào)整，這樣就可以加工出不同的零件出來，加工時(shí)可以把一組零件同時(shí)加工出來，這樣的就叫成組夾具，可調(diào)整的夾具跟成組夾具來比，調(diào)整夾具運(yùn)用得更多，因?yàn)榭梢约庸こ霾煌牧慵?.組合夾具是把一些標(biāo)準(zhǔn)型號的夾具拼裝在一起，根據(jù)不同零件各自加工的條件不一樣，把需要的夾具進(jìn)行拼接。不同的元件組合拼接的形式不一樣，造型以及達(dá)到的效果都不一樣。組合夾具上的元件是可以拆下來，還能再利用到新夾具上。5.隨行夾具會用到自動(dòng)化的生產(chǎn)線上，或者用到柔性的機(jī)床上，用隨行的夾具裝夾工件時(shí)，可以把工件緊緊夾住同時(shí)也可以定加工的位置，裝上工件之后還可以在機(jī)床上移動(dòng)，找到需要的位置固定住。對于機(jī)械制造的工藝流程以及設(shè)計(jì)的夾具的技術(shù)，都是在實(shí)際加工過程里不斷改善提高的。相關(guān)的加工技術(shù)一直往著精度等級更高、生產(chǎn)速度更快、更加自動(dòng)化的方向去發(fā)展的。機(jī)床加工的產(chǎn)品能達(dá)到亞微米級別的精度，超精密的話能達(dá)到0.01υμM的級別，機(jī)械加工市場的產(chǎn)品類別很多，更新?lián)Q代很快，生產(chǎn)的數(shù)量不多但加工時(shí)長要足夠短。所以整個(gè)機(jī)械加工行業(yè)包括工藝技術(shù)都用往更自動(dòng)化，更加柔性、速度更快的方向去進(jìn)步。機(jī)床用了成組加工的方式以及各種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)起到輔助的作用，可以幫助優(yōu)化工藝的流程，進(jìn)行輔助制造等。數(shù)控機(jī)床可以大大減少工作的時(shí)長，讓產(chǎn)品的精度等級以及品質(zhì)變高。機(jī)械制造能力是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的基本事項(xiàng)，一般可以分熱加工制造以及冷加工制造，熱加工是指對毛坯材料進(jìn)行鑄造或者塑性拉深加工或者對材料的表面進(jìn)行處理；低于再結(jié)晶溫度以下，可以拉深金屬讓它塑性變形的就是冷加工。我們常常看到的機(jī)械制造的理論知識都是在冷加工基礎(chǔ)上研究出來的。傳統(tǒng)的機(jī)械加工是比較單一的，主要靠經(jīng)驗(yàn)來制造，技術(shù)方法都很簡單。計(jì)算機(jī)以及微電子技術(shù)、控制傳感技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等等發(fā)展得很快，運(yùn)用到機(jī)械加工上也讓這個(gè)行業(yè)快速的發(fā)展。對于現(xiàn)代化的夾具主要發(fā)展的方向：(1)型號有更多的加工標(biāo)準(zhǔn)來參考(2)型號通用的程度更多(3)產(chǎn)品更精密：常見的有多齒盤帶精密分度的，三爪自定心卡盤高精度級別(4)加工速度更快：一般會有自動(dòng)化的夾具、高速化的夾具、帶夾緊設(shè)備的夾具等等。如果在銑床上裝上電動(dòng)的虎鉗，可以讓安裝工件的速度快五倍。(5)更加柔性：主要新式的夾具更加柔性：組合式夾具、通用型夾具、成組式的夾具、數(shù)控機(jī)床的夾具等等。1.3本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及目的這次設(shè)計(jì)要用CAD把撥套的零件圖畫出來，以及總裝圖也要畫出來，圖上標(biāo)好各個(gè)加工的條件，用什么加工方式、怎么切削的、選定最合理的工藝線路，這次撥套零件一年要生產(chǎn)五千件出來，數(shù)量比較大。分析零件的外形，選出毛坯原料，確定用鑄鐵件鑄造加工出來的，選出合適的加工線路，每一步具體的工序內(nèi)容確定下來，還要結(jié)合生產(chǎn)費(fèi)用的問題。其中一道工序要制造專門的夾具，畫出夾具的裝配圖以及相關(guān)零件圖。這次設(shè)計(jì)主要是對大學(xué)階段所學(xué)的專業(yè)知識點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用。為的是把專業(yè)機(jī)械加工學(xué)科進(jìn)行一個(gè)總結(jié)以及考核；同時(shí)還要大量查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)手冊等等；確定設(shè)計(jì)一個(gè)零件需要的總思路，如何分布工藝才更合理，加強(qiáng)了實(shí)際動(dòng)手的能力；這次設(shè)計(jì)的撥套零件，我們要確定好工藝加工的流程，比較每一種方案的可行程度，算出加工的剩余量，確定好零件各個(gè)部位加工的尺寸大小，把過程用說明書的形式寫出來以及查資料都得到了鍛煉以及提升。對于一個(gè)中等難度的零件，經(jīng)過這些步驟基本能設(shè)計(jì)出來。分析零件相關(guān)的技術(shù)條件，我們還要學(xué)會把夾具設(shè)計(jì)出來，利用原理確定夾具的制造方法，做出來的夾具一定讓加工的速度變快、大大減少勞動(dòng)力、加工出來的產(chǎn)品品質(zhì)好而且花費(fèi)不多才行。

2撥套的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1撥套的工藝分析及生產(chǎn)類型確定2.1.1撥套的工藝分析下圖是撥套的零件圖，從外形來看，構(gòu)造并不簡單，零件上有內(nèi)孔以及螺紋的形狀，孔系都在一個(gè)平面上，所以精度等級都是比較高的。對于零件上的重點(diǎn)表面，要先粗加工再精加工才行。這里可先把外圓面車出來，接下來加工系列孔時(shí)就有基準(zhǔn)面來確定位置了。對于普通的帶殼體的零件，一般位置都是依照一面二銷來確定的。這里撥套主要是從零件的底面加上外圓側(cè)面去定位銑削的，銑刀頭的總成在旋轉(zhuǎn)時(shí)不能偏移，必須進(jìn)行校正，兩個(gè)側(cè)面有固定的距離，可以用來測量位置，對準(zhǔn)基準(zhǔn)面，機(jī)床裝軸承時(shí)，也能當(dāng)成很好的壓合基準(zhǔn)面。零件上各個(gè)平面都要先粗車再精車，先是粗鏜再是車帶倒角，可以兩頭進(jìn)行加工加工出螺紋形狀以及Ｍ8規(guī)格的系列孔，一般可以在回轉(zhuǎn)工作臺上裝可以鉆孔的夾具，所有工序都很集中，工件裝夾也很容易，固定一次，就可以加工出很多個(gè)平面以及孔系，這種加工方式速度很快，而且工作強(qiáng)度不大。圖2.1撥套的零件圖2.1.2撥套的生產(chǎn)類型這次設(shè)計(jì)的規(guī)模:一年加工Q=1000件，一臺機(jī)床一次生產(chǎn)一個(gè)零件n=1件/臺，備品率定α=3%；廢品率是β=1%，查資料N=Qn（1+α%）（1+β%）那么：N=1000×1×（1+3%）×（1+1%）=1200件/年撥套零件重量很輕，一般在1000到5000的生產(chǎn)規(guī)模。那么確定零件是輕型的，中批量的生產(chǎn)規(guī)模。2.2確定毛坯的制造類型這次具體要生產(chǎn)出1200件，數(shù)量比較大，生產(chǎn)的速度以及質(zhì)量都要確保很高。所選毛坯要進(jìn)行鑄造加工，這次選45鋼型號的鑄鐵件材質(zhì)，這樣受到壓力之后鑄性很好，損耗不大、切削起來更方便、還能吸收一定的振動(dòng)。2.3基準(zhǔn)的選擇確定加工的基準(zhǔn)面，主要考慮的是加工之后的尺寸大小以及位置關(guān)系，加工時(shí)參照的點(diǎn)、線、面的位置。如果是主軸箱部位，基準(zhǔn)就是要把主軸箱上其他的一些點(diǎn)、線面位置加工出來選定的位置。點(diǎn)、線、面哪個(gè)地點(diǎn)用來當(dāng)基準(zhǔn)，都要考慮到工藝性能以及各個(gè)面之間的位置關(guān)系尺寸大小等等方面。2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇作為帶箱體的零件，需要加工的面不少，選粗基準(zhǔn)的時(shí)候一看要看留得剩余加工量夠不夠，需要加工的面跟不用加工的面之間的位置一定要準(zhǔn)確。零件上大多不止一個(gè)重要的大孔，最好把毛坯孔作當(dāng)作粗基準(zhǔn)來鉆，這樣孔的剩余量才足夠。這里把Ⅰ號孔和Ⅱ號孔當(dāng)作粗基準(zhǔn)。2.3.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的原理是：基準(zhǔn)是可以重疊在一起的、基準(zhǔn)可以選同一個(gè)、相互之間各自作為各自的基準(zhǔn)、把本身當(dāng)作基準(zhǔn)、方便加工件上下夾裝，重要的加工表面，比如主軸上的支撐孔等位置，留的加工剩余量要足夠，選得定位作用的基面相對要簡單一點(diǎn)，這樣加工起來才更容易，位置才更準(zhǔn)，安裝固定都更可靠。2.4零件表面加工方法的確定這里需要加工的重點(diǎn)面有孔、面等等，毛坯選得是45鋼型號的鑄鐵件材料。查手冊表1-32、表1-33和表1-34確定下面幾個(gè)參數(shù)：（1）兩端部的平面：達(dá)到IT9級別的公差，表面達(dá)3.2的粗糙程度，先粗銑加工再精銑加工。Φ90規(guī)格的兩個(gè)端面：端面達(dá)3.2的粗糙程度，先粗銑加工再精銑加工。4個(gè)Ｍ8規(guī)格的孔：達(dá)到IT7級別的公差，表面達(dá)6.3的粗糙程度，2.5工藝路線的制定與分析2.5.1工藝路線的擬定設(shè)定的工藝加工線路，要保證零件的外形、尺寸大小、各個(gè)面之間的位置都有很高的精度。如果生產(chǎn)數(shù)量比較多的話，可以選組合加工的模式，這樣工序比較集中，生產(chǎn)的速度就變快了?；ㄙM(fèi)的成本也要考慮盡可能的低。第一種方案工序號工名序稱工序內(nèi)容1鑄木模鑄造2時(shí)效人工時(shí)效3車粗精車外圓及孔端面4銑銑40mm槽5鉆鉆螺紋底孔6鉆攻絲4-Ｍ87終檢全尺寸檢驗(yàn)8入庫第二種方案工序號工名序稱工序內(nèi)容1鑄木模鑄造2時(shí)效人工時(shí)效3鉆鉆螺紋底孔4鉆攻絲4-Ｍ85車粗精車外圓及孔端面6銑銑40mm槽7終檢全尺寸檢驗(yàn)8入庫2.5.2工藝方案的分析與確定比較上面兩種種流程:第一種鉆削加工出各個(gè)孔，生產(chǎn)速度比較快，產(chǎn)品數(shù)量比較多時(shí)比較適用；第二種零件上各個(gè)平面都要先粗車再精車，再以外圓及下平面定位加工直徑Ｍ8的系列孔，再裝上可以快速換的鉆套、攻絲出螺紋的夾頭，所有工序都很集中，工件裝夾也很容易，固定一次，就可以加工出很多個(gè)平面以及孔系，這種加工方式速度很快，而且工作強(qiáng)度不大。直接安裝到回轉(zhuǎn)工作臺上加工，構(gòu)造就更簡單花費(fèi)也低了。回轉(zhuǎn)工作臺的作用很大，讓整個(gè)加工的流程變短，可以選通用型號的工裝裝備，所以模具不用單獨(dú)造很多，選通用型號的模具就可以了，成本以及維護(hù)費(fèi)用都大大減少了。所以選用第二個(gè)方案作為最終工藝方案。

2.6機(jī)械加工余量、毛坯工序尺寸的確定撥套這里選的是45鋼材料，處理達(dá)到200HBS的硬度，大概六千克重的毛坯材料，生產(chǎn)的數(shù)量比較大。分析零件的外形，確定需要加工的表面，各個(gè)部位留多少加工的余量，測好毛坯的尺寸以及加工的尺寸大小。材料可以經(jīng)過砂型鑄造得來，達(dá)到CT8級別的公差，長度上看有2mm的誤差。2.6.1孔的加工余量Φ90規(guī)格的孔的是超過10mm直徑的，鑄造件，螺紋孔以及底部孔的大小不超過10mm，那么鑄造加工的材料就合適了。查手冊表4-15、表4-16和表4-17把各個(gè)需要加工的孔的剩余量定下來：Φ90規(guī)格的孔：粗鏜之后留0.3mm寬的剩余量2.6.240mm槽平面加工余量下平面：粗銑之后留1.5mm寬的余量精銑之后留0.5mm寬的余量Φ90規(guī)格孔的兩個(gè)端面：粗銑加工之后留3mm寬的余量精銑加工之后留1mm大小2.6.3切削用量及工時(shí)的計(jì)算這里零件選得是45鋼材質(zhì)，δb=220MPa，鑄造加工模造出來的查手冊表8-2、表8-9、表8-12工序粗精車外圓及孔端面粗車外圓及孔端面（1）確定機(jī)床的型號以及刀具種類選ＣＡ6140型號的車床，機(jī)床上帶萬能工具，面銑刀是YG6型號的刀具，硬質(zhì)合金鋼材質(zhì)，查標(biāo)準(zhǔn)知道相關(guān)尺寸，刀具D=60mm寬，β=10°大的螺旋角，αn=15°大的后角，γ0=12°大的前角（2）確定切削進(jìn)去的深度以及進(jìn)給多少對于零件的底面，留得加工剩余量是很少的，走一次刀就能完成，所以。查手冊表8-13和表8-14，機(jī)床安裝的主電機(jī)是3KW的功率，一個(gè)齒的進(jìn)給在0.1~0.2mm/z范圍內(nèi)，那么mm/z(3)求出切削的速度，一分鐘進(jìn)給多少查手冊，如果，z=10，≤7.5mm，≤0.24mm/z的話，那么m/min，n=390r/min，mm/min。其中修正的系數(shù)是：=0.89，Ktv=1.0，Ksv=1.0=·Ktv·Ksv求出=·=90×0.89×1.0×1.0=80.1(m/min)==190×0.89×1.0×1.0=347.1(m/min)=·=386×0.89×1.0×1.0=343.54(m/min)對于Ｘ62Ｗ型號的通用型銑床：=364r/min，=396mm/min（4）對所選機(jī)床的功率大小進(jìn)行校驗(yàn)查手冊表8-12，加工要達(dá)到HBS=208~248的硬度等級時(shí)，≤35mm，≤5.0mm，=60mm，=10，=250mm/min。查kw，X8126型號的銑床上的電機(jī)的功率是3kw，比1.5kw大。所以切削加工的量是滿足的條件的，=5.0mm，=396mm/min，=390r/min，=68.57m/min，=0.11mm/z。計(jì)算銑削加工的參數(shù)是車削輪真實(shí)的總長=+(0.5-2)[mm]是封閉輪廓時(shí)的銑切=1-3mm是不封閉輪廓的銑切i是走多少次刀其中=200mm，=5+1=6mm，=2mmi=1min精車外圓及孔端面（1）確定機(jī)床的型號以及刀具種類選ＣＡ6140型號的車床，機(jī)床上帶萬能工具，車刀是YG6型號的刀具，硬質(zhì)合金鋼材質(zhì)，查標(biāo)準(zhǔn)知道相關(guān)尺寸，刀具=60mm寬，β=10°大的螺旋角，αn=15°大的后角，γ0=12°大的前角，有Z=10個(gè)齒（2）確定切削進(jìn)去的深度以及進(jìn)給多少對于零件的底面，留得加工剩余量是很少的，走一次刀就能完成，所以。查手冊表8-13和表8-14，機(jī)床安裝的主電機(jī)是3KW的功率，一個(gè)齒的進(jìn)給在0.03~0.075mm/z范圍內(nèi)，那么mm/z(3)求出切削的速度，一分鐘進(jìn)給多少查手冊，如果=60mm，z=10，≤2.5mm，≤0.1mm/z的話，那么=196m/min，n=320r/min，=217mm/min。其中修正的系數(shù)：=0.87，Ktv=1.0，Ksv=1.0=·Ktv·Ksv求出=·=196×0.87×1.0×1.0=170.52(m/min)=·n=320×0.87×1.0×1.0=278.4(m/min)=·=217×0.87×1.0×1.0=188.79(m/min)對于Ｘ62Ｗ型號的通用型銑床：=315r/min，=217mm/min（4）對所選機(jī)床的功率大小進(jìn)行校驗(yàn)查手冊表8-12，加工要達(dá)到HBS=208~248的硬度等級時(shí)，≤35mm，≤5mm，=60mm，=10，=217mm/min。查kw，X8126型號的銑床上的電機(jī)的功率是3kw，比1.5kw大。所以切削加工的量是滿足的條件的，=1.5mm，=217mm/min，=315r/min，=59.35m/min，=0.06mm/z。（5）計(jì)算銑削加工的參數(shù)是銑削輪真實(shí)的總長=+(0.5-2)[mm]=0封閉輪廓時(shí)的銑切=1-3mm不封閉輪廓時(shí)的車切i是走多少次刀其中=200mm，=5+1=6mm，=2mmi=1min工序銑40mm槽側(cè)面（1）確定機(jī)床的型號以及刀具種類機(jī)床：分析加工零件的尺寸大小，這一步選Ｘ62Ｗ型號的銑床，機(jī)床帶立式的升降臺刀具：面銑刀是YG6型號的刀具，硬質(zhì)合金鋼的材質(zhì)查標(biāo)準(zhǔn)知道相關(guān)尺寸，刀具=37.5mm寬，=10°大的螺旋角，=15°大的后角，=12°大的前角，有Z=8個(gè)齒（2）確定切削進(jìn)去的深度以及進(jìn)給多少對于40規(guī)格孔的槽個(gè)端面，精度等級是比較高的，走一次刀就能完成，所以。查手冊表8-13和表8-14，機(jī)床安裝的主電機(jī)是7.5KW的功率，一個(gè)齒的進(jìn)給在0.14~0.24mm/z范圍內(nèi)，那么mm/z(3)求出切削的速度，一分鐘進(jìn)給多少查手冊，如果=37.5mm，=8，≤2.5mm，≤0.1mm/z的話，那么=118m/min，n=420r/min，=247mm/min。其中修正的系數(shù)：=0.89，Ktv=1.0，Ksv=1.0=·Ktv·Ksv求出=·=118×0.89×1.0×1.0=105.02(m/min)=·=420×0.89×1.0×1.0=373.8(m/min)=·=247×0.89×1.0×1.0=219.83(m/min)對于Ｘ62Ｗ型號的立式銑床：n=368r/min=136mm/min（4）對所選機(jī)床的功率大小進(jìn)行校驗(yàn)查手冊表8-12，加工要達(dá)到HBS=208~248的硬度等級時(shí)，≤35mm，≤5mm，=60mm，=8，=217mm/min。查kw，Ｘ62Ｗ型號的銑床上的電機(jī)的功率是7.5kw，比1.5kw大。所以切削加工的量是滿足的條件的，=1.5mm，=136mm/min，=368r/min，=5109.8m/min，=0.122mm/z。(5)計(jì)算銑削加工的參數(shù)是銑削輪真實(shí)的總長=+(0.5-2)[mm]=0封閉輪廓時(shí)銑切=1-3mm不封閉輪廓時(shí)銑切i是走多少次刀其中=115mm，=5+1=6mm，=0mmi=1工序鉆攻4－Ｍ8孔－7Ｈ1.鉆出φ6.7規(guī)格的孔(1)確定機(jī)床的型號以及刀具種類機(jī)床：這一步選Ｚ3040型號鉆床。刀具：高速旋轉(zhuǎn)的麻花鋼鉆頭(2)確定切削的量①進(jìn)給多少查手冊表5-2、表5-6，這里=0.15~0.3mm/r。確定=0.2mm/r鉆孔時(shí)確定軸方向受到力的大小，如果≤0.60mm/r，=6.5mm的話，軸方向受力＜3500N。軸方向的修正系數(shù)都取1.0，那么=3500N。查Ｚ3040型號鉆床的說明書，軸方向能承受的最大力是=9000N，比較一下≤，所以=0.2mm/r是滿足條件的。②切削的速度快慢查手冊表2.15，因?yàn)?0.2mm/r，零件材料達(dá)到HBS=200~220的硬度，=6.5mm那么=35m/min。查手冊表2-31，切削的修正系數(shù)是：=1.0，Ktv=0.88，Ksv=0.9=·Ktv·Ksv那么=v×k=35×1.0×0.88×0.9=27.72mm/min1358.15r/min查手冊表5-2，這里的旋轉(zhuǎn)速度是=1360r/min④計(jì)算鉆削加工的參數(shù)是鉆削零件外圍輪廓的總長=0.5d是刀具切進(jìn)去多長=0是封閉時(shí)鉆削=1-3mm是不封閉時(shí)鉆削i是走多少次刀其中=23mm，=3.25mm，=2mm，i=1min2.攻出４個(gè)M8規(guī)格的螺紋孔(1)確定機(jī)床的型號以及刀具種類機(jī)床：這一步選Z3040型號的攻絲機(jī)來攻刀具：選M8規(guī)格的螺紋絲錐，帶粗牙螺紋的(2)確定加工的量加工的螺紋孔之間的螺距是=1mm，所以進(jìn)給在=1mm/r攻絲旋轉(zhuǎn)的速度：查手冊得到=7.98m/min機(jī)床的主軸旋轉(zhuǎn)的速度：314.1絲錐回轉(zhuǎn)的速度：=315r/min計(jì)算加工的參數(shù)是真正加工時(shí)總長=0.5d是刀具切進(jìn)去多長=0是封閉時(shí)加工=1-3mm是不封閉時(shí)加工i是走多少次刀其中=23mm，=4mm，=2mm，i=2min3撥套專用夾具設(shè)計(jì)想要加工的速度更快，產(chǎn)品的質(zhì)量更高，勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少。一般在加工撥套零件時(shí)，要另外設(shè)計(jì)出專用的夾具。3.1夾具設(shè)計(jì)的原則和要求3.1.1夾具設(shè)計(jì)的要求(1)產(chǎn)品加工出來的精度等級高低，最重要的看定位的基準(zhǔn)面選得準(zhǔn)不準(zhǔn)、用什么定位法以及定位元件，有需要的話還要分析誤差大小，夾具里一些零部件的造型也有可能關(guān)系到產(chǎn)品的精度，所以設(shè)計(jì)的夾具形態(tài)也很重要。(2)為了讓生產(chǎn)速度加快的專用夾具，外形造得簡單還是復(fù)雜，主要看產(chǎn)品生產(chǎn)的總數(shù)，裝夾加工件的機(jī)構(gòu)是不是方便快速，讓輔助的操作時(shí)長減少了，效率自然就上去了。(3)專用夾具想要有很好的工藝性，構(gòu)成不能太復(fù)雜、裝夾合適，方便拆卸維護(hù)等等，專夾具一般是一個(gè)一個(gè)造出來的，如果零件的精度要調(diào)節(jié)或者改裝的話，夾具上還要設(shè)能調(diào)節(jié)精度的裝置。(4)專用夾具應(yīng)該讓操作更容易更方便，安全可靠的裝夾住零件。如果加工條件可以的話也不考慮成本高低，氣動(dòng)式、液壓式的夾緊設(shè)備效果更好，大大降低勞動(dòng)的強(qiáng)度。專用夾具在排碎屑時(shí)也要很方便。有需要的話還要開單獨(dú)排屑的地方，因?yàn)樗樾继嗟脑?，會讓夾具溫度升高，直接影響到加工件的外形。(5)夾具如果可以的話可以用標(biāo)準(zhǔn)型號件，整體構(gòu)造不復(fù)雜，做起來不麻煩成本相對更低。所以夾具的設(shè)計(jì)是要考慮成本的，這樣產(chǎn)品整體的收益會更好。3.1.2六點(diǎn)定位原則一個(gè)自由剛體加工時(shí)在空間上要定好加工的位置，需要在六個(gè)方向進(jìn)行控制，把六個(gè)自由度確定好。定位工件本質(zhì)上來看，就是把自由度限制住。一般確定加工位置是選一個(gè)支撐點(diǎn)去控制一個(gè)方向的自由度，六個(gè)支撐點(diǎn)進(jìn)行合理分布，把六個(gè)方向的自由度都確定好，工件裝夾的位置就固定了，也叫六點(diǎn)定位的原理。(1)全方位定位：六個(gè)方向的自由度都限制了，每個(gè)方向都不重復(fù)。在X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)方向上都有尺寸大小以及位置的要求，一般就是這種定位法。(2)不完全定位：不同的加工件上的表面，不一定全部都要加工。只要限制其中幾個(gè)自由度，就叫不完全定位法。加工時(shí)需要限制幾個(gè)方向的自由度，主要看每個(gè)工序的要求，加工精度不受影響的自由度方向是不用再限制的。不完全定位形式可以讓結(jié)構(gòu)更加簡單，所以用得也是比較多的。(3)欠定位：工件上有的方向是需要定位的，但是沒有限制自由度的就叫做欠定位。欠定位就不能滿足加工的條件，所以欠定位的情況是要排除的。(4)過定位：夾具上有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的定位元件，都用來限制同一個(gè)方向的自由度，就叫做過定位。防止出來這種情況的話：可以把用來定位的元器改一下，比如定位元件跟工作面相接觸的長度減??；或者讓定位元件配合的尺寸變小，配合的空隙增大；還有一種方法是讓定位基準(zhǔn)之間以及定位元件表面的位置精度更高。3.2銑夾具設(shè)計(jì)3.2.1確定定位方案看下圖底部平面是重要的定位基準(zhǔn)面，可以限制三個(gè)方向的自由度，側(cè)面是第一個(gè)用來輔助確定位置的面，可以把兩個(gè)方向的自由度限制住，后面的端面是第二輔助確定位置的面，把一個(gè)方向的自由度限制住。因?yàn)殂姷额^的總成在工作的時(shí)是要校正的，兩個(gè)側(cè)面可以測量準(zhǔn)確距離，對基準(zhǔn)面進(jìn)行校驗(yàn)，安裝軸承時(shí)，也可以看成很好的壓合基準(zhǔn)面。3.2.2設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)我們需要設(shè)計(jì)出銑削40mm槽面這個(gè)工序的夾具之外，其余夾具都做成壓板造型，這種組合件有一個(gè)好處，旋緊螺栓準(zhǔn)備把工件夾住時(shí)，壓板上的抓頭會受到一定的彈簧力，抓頭就會旋轉(zhuǎn)九十度，轉(zhuǎn)到工件加工的方向，把工件緊緊夾住，確定好位置，工件加工好了之后，把螺栓擰開旋松，抓頭離開工件又旋轉(zhuǎn)九十度，這種構(gòu)造不復(fù)雜，操作起來也很容易。3.2.3切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：選單邊刃的銑刀，可以調(diào)節(jié)可以裝夾旋轉(zhuǎn)螺栓時(shí)，求出螺旋夾緊力大?。浩渲校瑇F是施加在扳手上的力；L是施加力的力臂長；0d是螺紋的中徑長；α是螺紋的升角大?。?φ是螺紋副的當(dāng)量摩擦角大?。?φ是螺桿或者螺母的端頭跟加工件或者壓板之間保持的當(dāng)量摩擦角大??；r′是螺桿或者或螺母的端頭跟加工件或者壓板之間保持的當(dāng)量摩擦的半徑長。查手冊表1-2-8，表1-2-9，表1-2-10，1φ=9°50′，α=2°29'，r′=12.44mm，又0d=14.701mm，2φ=5.75°，那么取40xF=N，L=180mm。求出=2810.57N查手冊[12]表1-2-12，對于M12規(guī)格的螺栓，允許的夾緊力大小是10300N，求出的2810.57N是小于10300N的，所以夾緊力大小是滿足條件的。3.2.4確定銑夾具總體結(jié)構(gòu)和尺寸把夾具的總裝圖畫出來3.2.5使用說明1、這里是在銑床上用到的夾具；2、夾具用之前要進(jìn)行校正的，用來定位的A面要用百分表來測，誤差在±0.01以內(nèi)，3、校正方位之后，把機(jī)床各個(gè)部位的零件安全可靠地固定好，用4個(gè)M20×100大小的T形槽，配合螺栓把夾具裝到機(jī)床上；3、在夾具體里正確的位置裝上零件，工件加上1號墊板、2號定位塊、3號限位釘，可對加工件準(zhǔn)確定位，往順時(shí)針方向各自旋緊2個(gè)4號的螺母，壓板可以把工件緊緊夾住。銑刀桿調(diào)節(jié)好尺寸大小，開始鏜孔，銑出孔之后，再往逆時(shí)針方向旋開兩