课程设计镗孔夹具设计

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1、 机械制造工艺学课程设计机械制造工艺学课程设计 镗孔夹具设计 学 院： 机电学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 班级学号： 指导教师： 吴 晓 光 、李 波 2012 年 09 月 17 日目 录一、产品概述2 1.减速器的大致性能和适用范围2 2.箱体的特点和作用2二、图纸技术要求和分析3三、计算生产纲领确定生产类型4四、材料的选择和毛坯的制造方法的选择及毛坯图41.材料的选择42.毛坯的制造方法43.毛坯分型面的选择54.毛坯图的绘制6五、基准的选择8六、大致工艺过程141.箱盖工艺过程卡142.箱座工艺过程卡173.合箱工艺过程卡20七、加工工序卡22八、镗孔加工工序的夹具

2、设计231.最大切削力的计算及功率校验232.夹紧力大小的确定原则及夹紧力的计算253.气缸的选择28 4.气压控制回路设计29参考文献30附录30 一、产品概述1.减速器的大致性能和适用范围 减速器是一种动力传输装置，是通过自身的结构把动力根据需求合理传输的装置，是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作时，工作环境所需要的速度和转矩，使的动力传输更加的方便简洁。 其中选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素和工作所需要的条件，合理的选用。减速器一般由箱体、轴系部件、附件三大部分组成，减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配

3、转速和传递转矩的作用，是目前减速器在机械领域中使用最广泛的功能。减速器对速度和转矩的调整，是靠输出和输入的齿轮的啮合来确定和调整的，而且传动轴之间的中心距及平行度直接影响了减速器的质量好坏。其中支承各传动轴，保证各传动轴之间的中心距及平行度，并保证减速器部件与发动机的正确安装是减速器组装的首要要求。而减速器的众多组成部件中，减速器箱体加工质量的优劣，将直接影响到轴与齿轮等零件相互位置的准确性及减速器总成的使用寿命和可靠性。那么箱体是减速器中比较重要的一部分构建，是一个需要具体设计的部件。2.箱体的特点和作用减速器箱体是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋。

4、有精度较高的多个平面、轴承孔，螺孔等需要加工，因为刚度较差，切削中受热大，易产生震动和变形。而箱体是减速器中比较重要的一个部件，是减速器中所有零件的基座，是支撑和固定轴系部件、保证传动零件的正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件，在整个减速器总成中的起支撑和连接的作用，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。箱体一般还兼做润滑油的油箱，具有充分润滑和良好密封箱内零件的作用。所以箱体是减速器的基本零件，他把减速器各个部件连接成一个整体，使得各个部件能够协调合作，共同组成一个合格的减速器。因此减速器箱体需要确定各个部件之间的距离和位置，各个部件之间的功能和要求，所以减速

5、器箱体需要准确的、科学的、合理的设计和加工，是一个要求相对较高的部件。二、图纸技术要求和分析由于机盖铸造时，结合面朝上，因此最后成型时，结合面可能会有气泡等，因此加工余量应该适当增大至5mm。机盖铸造时，应该结合面朝上，而且冒口和浇注口都应该紧靠结合面但不能在结合面上。精加工的表面不能再加紧，因此加工机盖的结合面试时，应该先以凸台为基准粗加工结合面，然后以结合面为基准加工别的部位，等全部加工完成，在来以凸台为基准半精铣、精铣结合面。保证结合面的粗糙度为1.6。而加工机座的结合面时，应以粗加工的底面为基准，粗加工结合面，然后等其他工序完成后，再以底面为基准半精铣、精铣结合面。 输出轴承的圆柱度公

6、差是12um，输入轴承的圆柱度公差是10um，公差等级为7级，而且为了保证圆柱度应该对其一起加工。输入输出轴承孔的平行度是25um，公差等级为6级，在加工过程中，为了保证平行度，在镗孔时，两个镗孔的刀具要同时对孔进行作业。轴承孔轴线处与结合面内其允许的位置度误差是0.60mm， 要保证轴承孔轴线与结合面的位置度要求，应以加工好的轴承孔做为定位基准。输入和输出轴承端面上的螺纹孔的位置度公差都是0.40mm，为了保证输入和输出轴承端面上螺纹孔的位置度，应以加工好的轴承孔为定位基准，加工螺纹孔。轴承端面和轴承孔轴线的垂直度公差为0.10mm，为了保证其垂直度，在加工轴承端面和镗孔时应该以同一个定位基

7、准加工。在机盖和机座上加工两个定位销孔时，为了确定销孔的位置，应该以两个内壁为基准来确定销孔的位置，然后可以通过销孔的位置得知中心线。在机盖铸成后，应清理毛刺等并进行时效处理；机盖和机座合箱后，边缘应平齐，相互错位每边不大于2mm，为保证不错位，应该在合箱时，用金属模进行固定。应检查机盖与机座结合面的密封性，用0.05mm的塞尺塞入深度不得大于结合面宽度的三分之一。用途色法检查接触面积达每平方厘米一个斑点；机盖与机座结合后，打上定位销孔进行镗孔，镗孔时结合面严禁放任何衬垫；机械加工未注偏差尺寸处精度为IT12；未注明倒角为C2.其粗糙度为Ra12.5铸造尺寸精度为IT18未注明倒角为C2.其粗

8、糙度为Ra12.5未注明的铸造园角半径R=3-5mm机座不得漏油。 三、计算生产纲领确定生产类型年产量Q10000（件/年），该零件在每台产品中的数量n=1（件/台），废品率3，备品率5。 由公式NQn（1）得： N100001（135）=10800 查表（机制工艺生产实习及课程设计中表61）确定的生产类型为中型零件大量生产。四、材料的选择和毛坯的制造方法的选择及毛坯图1.材料的选择减速器箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和连接作用的，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各个零件的正确安装。箱体零件有复杂的内腔，壁薄，外部为了增加其强度加有很多加强筋、凸台、凸边。综合考虑，选用流动性好，加

9、工工艺性好和成本低的灰口铸铁，材料牌号为HT200，其抗拉强度小于200MPa。它的优点是具有优良的减振性，耐磨性，铸造性能优良，切削性能优良。缺点湖是不能锻造和冲压，焊接性能差。如果没有HT200时此种材料可以用45号钢，经正火或退火处理就可以达到强度和韧性。.2.毛坯的制造方法 在大批量生产时，通常采用金属模机器造型。金属模机器造型是以金属型模腔上覆以涂层作为型腔，有时辅以沙芯作内腔的铸造方法。其特点是铸造冷却速度快，铸件内部组织致密，机械性能较高，单位生产面积产量高，其综合经济效益更高。但零件尺寸大小，几何形状复杂程度有一定限制，仅适于成批与大量生产，一般不宜与单件或小批量生产。需要注意

10、的是金属膜出灰铸铁件的时候易出白口，白口会造成后续粗加工的切削力不均匀而且会加剧刀具磨损。由于减速器箱体为大批量生产，必须采用自动线机器造型，因此分型面造在轴承孔的连线上，分成上下两半，采用两箱造型铸造。采用中注式浇注系统，在直浇道下面设有横浇道。浇注的时候重要的加工面应该向下，因为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔等。为了补缩，上面设几个冒口。为了造型时方便拔模而设计了拔模斜度。根据零件图可知，减速箱上除主要的轴承孔是铸造的外，其它的孔都是机械加工出来的。因为查表得：在大量生产的时候通孔的最小直径是30。这些不铸造的孔留待机械加工时钻出。3. 毛坯分型面的选择机盖：机盖采用一型两箱，分型面选择机

11、盖与机座的结合面。铸件上表面容易产生沙眼、气孔、夹渣等缺陷，组织也不如下表面细致。因为其结合面为重要的加工面，所以应该朝下。机座： 机座采用一型三箱，分型面选择机座底面，机盖与机座的结合面。铸件上表面容易产生沙眼、气孔、夹渣等缺陷，组织也不如下表面细致。因为其结合面为重要的加工面，所以应该朝下。浇口选择在结合面，冒口选择在底面上。通过加工则可以完全去除浇注口与冒口。为了造型时方便拔模而设计了拔模斜度。毛坯铸造图:机盖铸造图如图4-1所示图4-1机座铸造图如图4-2所示图4-24. 毛坯图的绘制 根据毛坯制造方法查询金属机械加工工艺人员手册， 我们选择箱体的机械加工余量等级为F级，查得其机械加工

12、余量为RMA=3mm。查表3-4得大批量生产时的毛坯铸件的公差等级为8级，再查表3-3查的其对应的铸件尺寸公差为2.6mm。根据公式：加工面或是箱体的每一部分：R=F+RMA+1/2CT加工圆柱（孔、外圆）：R=F-2RMA-1/2CT其中，F：最终机械加工后的尺寸；RMA:机械加工余量；CT:毛坯铸件的公差等级；R:铸件的基本尺寸由上，得毛坯铸件加工面的尺寸如下表：毛坯尺寸上偏差下偏差机座结合面180+2-2机座底平面180+2-2机盖结合面17+1.2-1.2机盖窥视孔面10+1.2-1.2大轴承孔90+1.6-1.6小轴承孔70+1.6-1.6轴承孔前后端面103+1.8-1.8油标孔台

13、阶面95+1.6-1.6放油孔台阶面18+1.2-1.2表4-1毛坯图如下：机盖毛坯图：图4-3机座毛坯图图4-4五、基准的选择粗基准：分离式箱体一般不能以轴承孔的毛坯面作为粗基准，机盖是以轴承座凸缘不加工面为粗基准，机座是以其下底面为粗基准，这样可以确保有较大的定位面，从而，保证了粗基准面定位的稳定。精基准：分离式箱体的结合面与底面有一定的尺寸精度和相互位置精度要求；轴承孔轴线应在结合面上，与底面也有一定的尺寸精度和相互位置精度要求。为了保证以上几项要求，加工底座的结合面时，应以底面为精基准，使结合面加工时的定位基准与设计基准重合；箱体合装后加工轴承孔时，仍以底面为精基准，并与底面上的两定位

14、孔组成典型的“一面两孔”的定位方式。这样，轴承孔的加工，其定位基准既符合“基准统一”原则，也符合“基准重合”原则，有利于保证轴承孔轴线与结合面的重合度及与装配基面的尺寸精度和平行度。各个加工工序的定位夹紧原件，所限制的自由度及定位简图如下表所示零件名称工序名称定位及夹紧方案所限制的自由度定位简图机盖粗铣机盖结合面采用平面定位，用压块进行夹紧。1、2、3支撑钉限制，4限制，5、6限制以机盖轴承座凸缘为粗基准转化为以结合面为精基准粗铣凸台面采用平面定位，用压块进行夹紧。1、2、3支撑钉限制，4限制，5、6限制以结合面为精基准转化为以凸台面为精基准打定位销孔采用平面定位，用压块进行夹紧。1、2、3支

15、撑钉限制，4限制，5、6限制以凸台为精基准转化为以结合面为精基准粗铣窥视孔凸台面采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制基准不变打螺栓孔采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制基准不变打吊耳环孔采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制以结合面为精基准转化为以凸台面为精基准半精铣、精铣机座结合面采用平面定位，用圆头型支撑钉实现。用压块进行夹紧。1、2、3支撑钉限制，4限制，5、6限制机座粗铣机座结合面采用平面定位，用圆头型支

16、撑钉实现。用压块进行夹紧。1、2、3支撑钉限制，4限制，5、6限制以机座底面为粗基准转化为以机座结合面为精基准粗铣机座底面采用平面定位，用圆头型支撑钉实现。用压块进行夹紧。1、2、3支撑钉限制，4限制，5、6限制基准不变打定位销孔及底座底面螺栓孔采用平面定位，用圆头型支撑钉实现。用压块进行夹紧。1、2、3支撑钉限制，4限制，5、6限制以机座结合面为精基准转化为机座底面为精基准打连接螺栓孔采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制基准不变铣泄油孔凸台采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑

17、板限制基准不变打游标孔和泄油孔采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制基准不变半精、精铣机座结合面采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制以机座底面为精基准座盖组合粗、半精、精铣各轴承座端面采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制基准不变粗、半精、精、浮动镗轴承孔采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制基准不变倒角采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹

18、紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制基准不变打锥形孔采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制基准不变钻轴承座端面螺纹孔、攻螺纹采用一面两销定位，用定位销、平面来实现。用压块进行夹紧。1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板限制6、 大致工艺过程1.箱盖工艺过程卡工序号工序名称工序内容定位基准设备刀具1毛坯铸造2清砂清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等3热处理人工时效处理4涂漆5粗铣粗铣箱盖结合面保证：结合面尺寸mm，表面粗糙度为Ra12.5轴承座凸缘X62W材料：高速工具钢W18Cr4V直柄立铣刀（GB/6117.1-1996

19、)dlL=102272 6粗铣粗铣箱盖凸台面保证：凸台尺寸为mm ，表面粗糙度为Ra12.5箱盖结合面X62W材料：硬质合金YG6镶齿套式面铣刀（J/T 7954-1999)dDL=1003240 7钻孔钻定位销孔凸台面、内壁Z5140A直柄麻花钻材料YG8(GB/T 6135.3-1996）dLl=11941428铣铣窥视孔凸台面保证：窥视孔台阶面尺寸 mm ，表面粗糙度为Ra6.3箱盖结合面X62W材料：硬质合金YG8镶齿套式面铣刀（J/T 7954-1999)dDL=10032409钻孔钻6个连接螺栓孔保证：轴承孔旁边6个螺栓孔直径10mm箱盖结合面Z5140A直柄麻花钻材料YG8(GB

20、/T 6135.3-1996）dLl=108713310扩孔扩6个连接螺栓孔保证：轴承孔旁边6个螺栓孔直径13mm箱盖结合面Z5140A直柄扩孔(GB/T 4256320046）dLl=1315110111锪孔锪6个螺栓的沉头座孔保证：沉头座孔的直径为30mm，面粗糙度为Ra12.5箱盖结合面Z5140A锪钻尺寸d=30mm12钻孔钻吊耳环孔保证：左吊耳孔中心线与结合面的距离60mm，与箱盖外表面距离15mm，直径18mm；右吊耳中心线与结合面的距离50mm，与箱盖外表面距离15mm，直径18mm箱盖结合面Z518直柄麻花钻材料YG8(GB/T 6135.3-1996）dLl=18130191

21、13钻孔钻窥视孔上螺栓孔保证：螺栓孔直径6mm，螺栓距为mm箱盖结合面Z518直柄麻花钻（GB/T 6135.2-1996)dDL=5622614钻孔钻起吊螺钉孔保证：起吊螺钉孔直径为10mm箱盖结合面，Z518直柄麻花钻材料YG8(GB/T 6135.3-1996）dDL=8.57511715攻丝窥视孔台阶面螺钉孔箱盖结合面Z518细长柄机用丝锥（GB/T 3464.2-2003)尺寸M1016攻丝攻起吊螺钉孔箱盖结合面Z518细长柄机用丝锥（GB/T 3464.2-2003)尺寸M617钻孔钻2连接螺栓孔保证：两个螺栓孔为11mm，中心线距最近螺栓孔中心线距离为88mm，两孔距离为70mm

22、。箱盖结合面Z5140A直柄麻花钻材料YG8(GB/T 6135.3-1996）dLl=119414218锪孔锪2螺栓的沉头座孔保证：沉头座孔的直径为24mm，面粗糙度为Ra12.5箱盖结合面Z5140A锪钻尺寸d=24mm19半精铣半精铣箱盖结合面保证：结合面尺寸mm ，表面粗糙度为Ra6.3箱盖凸台面X62W材料：硬质合金YG6镶齿套式面铣刀（J/T 7954-1999)dDL=100324020精铣精铣箱盖结合面保证：结合面尺寸 mm，表面粗糙度为Ra1.6，平面度为0.025箱盖凸台面X62W材料：硬质合金YG6镶齿套式面铣刀（J/T 7954-1999)dDL=100324021清洗

23、清洗机盖22检验检验箱体各尺寸及精度2.机座工艺过程卡工序号工序名称工序内容定位基准设备刀具1毛坯铸造2清砂清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂漆5粗铣粗铣机座结合面保证：结合面尺寸17mm ，表面粗糙度为Ra12.5机座底面X62W镶齿套式面铣刀（GB/T7954-1999）d*L*D=100*40*32材料：YG66粗铣铣机座底面保证：底座厚度为20mm，底座表面粗糙度为 Ra12.5机座结合面X53K镶齿套式面铣刀（GB/T7954-1999）d*L*D=100*40*32材料：YG87钻孔钻地角螺栓孔、定位销孔保证：沉头座孔的直径为17，表面粗糙度

24、为Ra12.5机座结合面、机座内壁Z5140A直柄麻花钻（GB/T6135.3-1996）d*L1*L=17*125*184材料：YG88锪孔锪地角螺栓沉头座保证：沉头座孔的直径为30，表面粗糙度为Ra12.5机座结合面Z5140A锪刀M309钻孔钻6个连接螺栓孔保证：轴承孔旁边6个螺栓孔直径10mm机座底面Z5140A直柄麻花钻材料YG8(GB/T 6135.3-1996）dLl=108713310扩孔扩6个连接螺栓孔保证：轴承孔旁边6个螺栓孔直径13mm机座底面Z5140A直柄扩孔(GB/T 4256320046）dLl=1315110111锪孔锪6个螺栓的沉头座孔保证：沉头座孔的直径为3

25、0mm，面粗糙度为Ra12.5机座底面Z5140A锪钻尺寸d=30mm12钻孔钻2连接螺栓孔保证：两个螺栓孔为11mm，中心线距最近螺栓孔中心线距离为88mm，两孔距离为70mm。箱盖结合面Z5140A直柄麻花钻材料YG8(GB/T 6135.3-1996）dLl=119414213锪孔锪2螺栓的沉头座孔保证：沉头座孔的直径为24mm，面粗糙度为Ra12.5箱盖结合面Z5140A锪钻尺寸d=24mm14铣铣排油口台阶面保证:台阶面的高度为5mm，表面粗糙度为Ra6.3机座结合面X53K直柄立铣刀（GB/T6117.1-1996）d*D*L=16*32*92材料：YG815钻孔游标孔机座结合面Z

26、5140A直柄麻花钻（GB/T6135.3-1996）d*L1*L=10.2*87*133材料：YG816锪孔锪游标沉头座保证：沉头座孔直径为30，表面粗糙度为Ra12.5机座结合面Z5140A锪刀M3017攻丝游标孔机座结合面Z5140A细长柄机用丝锥（GB/T3464.2-2003）d*l*L=13*44*15118钻孔钻排油螺栓孔机座结合面Z5140A直柄麻花钻（GB/T6135.3-1996）d*L1*L=14*108*160材料：YG819攻丝攻排油螺栓孔机座结合面Z5140A细长柄机用丝锥（GB/T3464.2-2003）d*l*L=14*47*16020半精铣半精铣机座结合面保证

27、：结合面尺寸13mm ，表面粗糙度为Ra6.3机座底面X62W镶齿套式面铣刀（GB/T7954-1999）d*L*D=100*40*32材料：YG621精铣精铣机座结合面保证：结合面尺寸12mm ，表面粗糙度为Ra1.6，与底面距离170mm机座底面X62W镶齿套式面铣刀（GB/T7954-1999）d*L*D=100*40*32材料：YG622清洗清洗机盖23检验检验箱体各尺寸及精度3.合箱工艺过程卡工序号工序名称工序内容定位基准设备刀具1粗铣粗铣输入输出轴承端面 保证：前后尺寸206mm，粗糙度为 Ra12.5箱体底面X346硬质合金YG8镶齿套式面铣刀（JB/T 7954-1999）dL

28、D=10040322半精铣半精铣输入输出轴承端面 保证：前后尺寸200mm，粗糙度为 Ra6.3箱体底面X346硬质合金YG6镶齿套式面铣刀（JB/T 7954-1999）dLD=10040323精铣精铣输入输出轴承端面 保证：前后尺寸196mm，粗糙度为 Ra3.2箱体底面X346硬质合金YG6镶齿套式面铣刀（JB/T 7954-1999）dLD=10040324粗镗粗镗输入轴承孔保证：输入轴承孔尺寸mm，粗糙度为Ra6.3箱体底面卧式镗床T618硬质合金单面可调整式镗刀片5半精镗半精镗输入轴承孔保证：尺寸mm，粗糙度为Ra3.2箱体底面卧式镗床T618硬质合金四刀镗块6精镗精镗输入轴承孔保

29、证：尺寸Ra2.5加工余量半径0.3mm箱体底面卧式镗床T618硬质合金四刀镗块7浮动镗浮动镗输入轴承孔保证：尺寸mm，粗糙度为Ra1.6箱体底面卧式镗床T618硬质合金可调节浮动镗刀8粗镗粗镗输出轴承孔 保证：尺寸mm，粗糙度为Ra12.5箱体底面卧式镗床T618硬质合金单面可调整式镗刀片9半精镗半精镗输出轴承孔 保证：尺寸mm，粗糙度为Ra6.3箱体底面卧式镗床T618硬质合金四刀镗块10精镗精镗输出轴承孔 保证：尺寸mm，粗糙度为Ra3.2箱体底面卧式镗床T618硬质合金四刀镗块11浮动镗浮动镗输出轴承孔保证：尺寸mm，粗糙度为Ra2.5箱体底面卧式镗床T618硬质合金可调节浮动镗刀12

30、倒角倒角及各处圆角箱体底面13钻孔钻两个锥孔保证：锥孔尺寸mm箱体底面立式钻床Z518锥孔麻花钻（ZB/T 10003-1999）d=8 硬质合金YG814绞孔绞两锥孔 保证：mm，粗糙度为Ra1.6箱体底面立式钻床Z518圆锥铰刀（GB/T 7956.1-1995）dLl=81259515钻孔钻前后端面孔保证：钻孔尺寸6.8mm（24个）箱体底面立式铣床Z518直柄麻花钻（GB/T 6135、-1996）dl=6.86910916攻丝攻前后端面孔箱体底面立式铣床Z518细长柄机用丝锥（GB/T 3464.2-2003）dlL=8199717去毛刺修去毛刺，打标机箱体底面18清洗19终检七、加

31、工工序卡机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称一级减速器零件名称箱体车间工序号工序名称材料牌号7粗镗轴承座孔HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T6171夹具编号夹具名称切削液镗轴承专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件机动辅助工步号工步内容主轴转速（r/min）切削速度（m/min）进给量（mm/r）背吃刀量(mm)进给次数刀具量具内径百分表1粗镗轴承座孔232.3700.41中国地质大学机械与电子信息学院072091班班级序号设计者学号设计日期审核日期标准化日期会签日期06林彤20091000773 八、镗孔加

32、工工序的夹具设计1.最大切削力的计算及功率校验镗床的选择：卧式镗床T618，主机功率5.5KW工作台尺寸：1000*900工作台最大移动量：1120*850镗刀：YG8单面可调整式镗刀当加工材料为铸铁时，前角=015，此处选择=10；镗孔时后角=58一般值为5；一般情况下主偏角=45；刃倾角=0；副偏角通常值为=810，此处选择=8；通常情况下副后角=5；牌号：YG8，使用强度较高，抗冲击和振动性能较YG6好，但耐磨性及其许用切削速度较低。适用于铸铁、有色金属及其非金属材料加工中不平整表面和间断切削时的加工。由手册知硬质合金面镗刀切削功率查机械工艺手册知，镗刀切削速度：查表得粗镗基本参数：刀具

33、耐用读切削深度进给量HBT=60mint=3mmS=1mm/r250切削速度为：V=42.8m/min主轴转速为：n=121.9r/min计算主切削力、背向力、进给力及其功率：主偏角=45,;前角=10,;刃倾角=0,；刀具圆弧半径R=1 mm，；粗镗时：主切削力：， ，代入数据背向力：，代入数据进给力：，代入数据功率： 2.夹紧力大小的确定原则及夹紧力的计算 夹紧力大小对于确定夹紧装置的结构尺寸，保证夹紧可靠性以及工件加工精度等有很大影响。夹紧力过大易引起工件变形，影响加工精度。夹紧力确保工件“紧贴”定位件，夹紧力过小工件不能夹紧，在加工过程中容易发生工件移动，破坏工件的定位，从而影响加工精

34、度，甚至造成安全事故。由此可知必须有大小适当的夹紧力。此外，夹紧力作用点应做到不妨碍加工；有利于工件装卸；此处工件刚度好。 在计算夹紧力时，根据工件受的最大切削力计算工件所需的夹紧力。夹紧力、切削力，此工件还要考虑重力，后处于静力平衡条件，求出理论夹紧力，为了安全起见再乘以安全系数K。即式中FK为实际所需压紧力；F为理论夹紧力；K为安全系数。安全系数系数系数性质系数值K1基本安全系数1.21.5K2加工状态系数粗加工1.2精加工1.0K3刀具钝化系数1.11.3K4切削特性系数连续切削1.0断续切削1.2取K=1.21.21.21.0=1.728。受力分析如图当3个力的合力与夹紧力垂直时，切削

35、力全由摩擦力抵消，此时所需的夹紧力最大查手册得f2=0.2，f1=0.8。G=400N 夹具定位方式的选择此工序为粗镗轴承孔，因此只需保证其在Z轴的自由度即可。所以工件采用采用一面两销定位，用定位销、平面来实现，用压块进行夹紧。定位面为机座下底面。如下图所示：其中1、2定位销限制，3、4、5、6支撑板支撑板限制。定位原件的选择：1.定位销的选择：此处选择一面两销定位，所以要计算削边销尺寸。2.支撑板的选择根据要求由金属机械加工工艺人员手册查的：选择支撑板（JB/T8029.1-1999）相干数据如表所示：HLBblAdd1hh1孔数n840141110205.5103.52夹紧机构简图如下3.

36、气缸的选择受力分析可知F动=FK=5263由液压传动和气压传动可知= 其中=5263N，p=1MPa，=0.9故代入公式可得：D=86.3mm而一般d=（0.2-0.3）D=（17.26-25.89）mm根据标准取缸径为100mm，行程为50mm的QGA100s气缸考虑到流水线生产的特点，本工序中控制限位销伸出的气缸采用单作用弹簧复位针形气缸，型号为CJPS15-15（S代表埋入型，第一个15代表缸径，第二个15代表行程）4.气压控制回路设计下图为气压控制原理图：气压控制回路1- 气源，2-气动三联件，3-二位四通手动换向阀，4-双作用双活塞气缸，5-单作用针形气缸，6二位二通手动换向阀，7、

37、8-溢流阀控制原理说明：当工件到达本工位时，搬动二位二通手动换向阀（6）手柄，使单作用针形气缸（6）伸出，从而使与其相连的限位销伸出，限制工件的移动，然后搬动二位四通手动换向阀（3）手柄，双作用双活塞气缸（4）收缩，从而使夹紧机构将工件夹紧。当加工完后，搬动二位四通手动换向阀（3）手柄，双作用双活塞气缸（4）伸出，从而使夹紧机构将工件松开，然后搬动二位二通手动换向阀（6）手柄，使单作用针形气缸（6）收缩，从而使与其相连的限位销收缩，解除对工件的限制，使工件顺利进入下一个工位。参考文献【1】赵如福主编，金属机械加工工艺人员手册（第四版），上海科学技术出版社，2006.10.【2】西北工业大学机械原理及机械零件教研室编.机械原理（第六版），高等教育出版社，2001.5.【3】王伯平主编.互换性与测量技术基础（第二版），机械工业出版社，2007.2.【4】中国地质大学王巍主编.机械制图，高等教育出版社，2003.7.【5】机械设计手册电子版【6】机械设计手册编委会，机械设计手册卷4，北京：机械工业出版社，1998【7】李军主编，互换性与测量技术基础，华中科技大学出版社，2007.7.附 录