機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)論文-制動(dòng)缸前蓋機(jī)加工藝設(shè)計(jì)及鉆模設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　制動(dòng)缸前蓋機(jī)加工藝設(shè)計(jì)及鉆模設(shè)計(jì)</p><p><b>　　誠(chéng)信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)

2、下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 制動(dòng)缸前蓋機(jī)加工藝設(shè)計(jì)及鉆模設(shè)計(jì) </p>&l

3、t;p><b>　　1．課題意義及目標(biāo)</b></p><p>　　學(xué)生應(yīng)通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識(shí)，深入了解機(jī)械加工工藝方案的選擇、工藝方法的確定、加工過程設(shè)備選型等；及機(jī)械加工過程中使用的專用夾具設(shè)計(jì)、夾具各零部件材料選擇、性能參數(shù)確定、應(yīng)力計(jì)算方法等機(jī)械加工方面的設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算方法及設(shè)計(jì)思想等，為學(xué)生在畢業(yè)后從事機(jī)械加工技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。</p>

4、<p><b>　　2．主要任務(wù)</b></p><p>　　1）制定所提供零件的機(jī)械加工工藝流程，選擇合適的工藝方法。</p><p>　　2）將確定的工藝方法按工藝流程分工序展開進(jìn)行詳細(xì)說明，包含設(shè)備選型、加工基準(zhǔn)選擇、加工步驟描述、加工過程尺寸確定、所需工裝需求、量具選擇等。</p><p>　　3）根據(jù)加工設(shè)備種類和零件定位

5、、加工需要設(shè)計(jì)聯(lián)合鉆孔夾具（簡(jiǎn)稱鉆模），繪制該鉆模的裝配圖及各零部件的分解圖，并對(duì)設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)思路進(jìn)行詳細(xì)介紹，包含各零部件的材料選定、直徑或厚度確定、熱處理參數(shù)等進(jìn)行分步驟詳細(xì)闡述。</p><p>　　4）完成設(shè)計(jì)說明書一本，內(nèi)容包括兩部分：詳細(xì)的機(jī)械加工工藝過程展開說明；機(jī)加夾具裝配圖和零件圖及設(shè)計(jì)說明。</p><p><b>　　3．主要參考資料</b>&

6、lt;/p><p>　　[1] 陳宏鈞.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè).-2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1. </p><p>　　[2] 任嘉卉.公差與配合手冊(cè). -2版.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2000.4. </p><p>　　[3] 李維榮.五金手冊(cè). -2版.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2002（2007.3重?。?</p><p&

7、gt;<b>　　4．進(jìn)度安排</b></p><p>　　審核人： 年 月 日</p><p>　　制動(dòng)缸前蓋機(jī)加工藝設(shè)計(jì)及鉆模設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中，機(jī)械加工占機(jī)器總制造量的40%~60%。機(jī)械加工成的工件具有較高精度的形狀、尺寸和較高表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)對(duì)制動(dòng)

8、缸前蓋的成形工藝進(jìn)行研究，綜合運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識(shí)了解機(jī)械加工工藝方案的選擇、工藝方法的確定、加工過程設(shè)備選型等。設(shè)計(jì)還對(duì)鉆床所用的鉆模進(jìn)行了細(xì)致的研究，通過對(duì)專用鉆模的選型、鉆模各零部件材料選擇、尺寸參數(shù)確定等機(jī)械加工方面的設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算方法及設(shè)計(jì)思想等，為學(xué)生在畢業(yè)后從事機(jī)械加工技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械加工，制動(dòng)缸前蓋，鉆模</p><p>　　Proc

9、ess Design for Front Cover Machining of Brake Cylinder and Jigs</p><p>　　Abstract: In modern machinery manufacturing industry, machining process accounts for 40%~60% of the total manufacturing capacity with

10、its workpieces of highly precise shape, size and surface quality. This project studies the forming process of the front cover of brake cylinder and, with the comprehensive use of basic knowledge, throws light upon the pr

11、ocess of selecting a specific machining scheme, a processing method and equipment. In addition, this project also conducts a detailed research in </p><p>　　Keywords: Machining, front cover of brake cylinder,

12、 drill jig</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　1.1 制動(dòng)缸前蓋簡(jiǎn)介及加工要求1</p><p>　　2 編制工藝規(guī)程3</p><p>　　2.1 制定加工工藝路線3&

13、lt;/p><p>　　2.2 工藝方案的比較與分析5</p><p>　　2.3 機(jī)械加工精度工序尺寸、切削用量、工藝裝配的計(jì)算6</p><p>　　3 孔6×Φ13.5mm鉆模的設(shè)計(jì)14</p><p><b>　　3.1 鉆模14</b></p><p>　　3.2

14、鉆模的作用15</p><p>　　3.3 選擇鉆模類型15</p><p>　　3.4 鉆模設(shè)計(jì)思路17</p><p>　　3.5制定制動(dòng)缸前蓋鉆模定位方案，并設(shè)計(jì)定位元件18</p><p>　　3.6 確定鉆套鉆模板類型，并設(shè)計(jì)專用的鉆套鉆模板20</p><p>　　3.7設(shè)計(jì)制動(dòng)缸前蓋鉆模夾緊方

15、案，并設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)25</p><p>　　3.8設(shè)計(jì)制動(dòng)缸前蓋鉆模夾具體及其他部分27</p><p><b>　　4總結(jié)與體會(huì)30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p>　　致謝.....................................

16、.............................. 33</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　當(dāng)今世界機(jī)械工業(yè)發(fā)展的技術(shù)水平及其生產(chǎn)力，是平衡一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化程度的重要因素。機(jī)械行業(yè)是我國(guó)產(chǎn)值比例最大的幾個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)之一，占全國(guó)工業(yè)的20—25%。而我國(guó)的設(shè)計(jì)技術(shù)、可靠性技術(shù)、制造工藝流程、基礎(chǔ)制造裝備等相對(duì)其他發(fā)達(dá)國(guó)家有所落后

17、。工藝設(shè)計(jì)是機(jī)械制造企業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)，工藝管理是企業(yè)的基礎(chǔ)管理，加強(qiáng)工藝創(chuàng)新，提高工藝水平，增強(qiáng)工藝快速反應(yīng)能力，促進(jìn)裝備工業(yè)振興，才能更好的提高我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)水平。通過對(duì)車間的參觀和導(dǎo)師的指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)中綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)和技能，提高自己在分析和解決機(jī)械工程實(shí)際問題的能力，并能熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法。</p><p>　　工藝設(shè)計(jì)方面通過對(duì)車間的參觀實(shí)習(xí)，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，對(duì)制動(dòng)缸前蓋進(jìn)行了系統(tǒng)的分析

18、，以獲得一種合理的工藝編排方法。提供的制動(dòng)缸前蓋毛坯是已經(jīng)經(jīng)過沖壓成型的，通過鉆床和車床共同加工而成。制動(dòng)缸前蓋為鐵路貨車制動(dòng)系統(tǒng)中的重要零件，生產(chǎn)批量大，質(zhì)量要求較高，凸緣不允許有起皺，側(cè)壁不許有印痕。制動(dòng)缸前蓋的質(zhì)量的好壞直接影響貨車制動(dòng)性能和使用壽命。機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在設(shè)計(jì)中為了適應(yīng)大批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設(shè)計(jì)中所采用的零件

19、盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費(fèi)用。</p><p>　　鉆模設(shè)計(jì)方面根據(jù)制動(dòng)缸前蓋上孔的位置分布選擇具體的鉆套和鉆模板類型，再根據(jù)制動(dòng)缸前蓋的尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)平臺(tái)、底板、壓板、支柱、雙頭螺柱等。其中Φ13.5是下面加工中的一些工序的定位基準(zhǔn)孔。因此，加工Φ13.5mm孔的位置精度要求相對(duì)較高。</p><p>　　1.1制動(dòng)缸前蓋簡(jiǎn)介及加工要求</p><p>　　

20、1.1.1 制動(dòng)缸前蓋簡(jiǎn)介</p><p>　　制動(dòng)缸前蓋為鐵路貨車制動(dòng)系統(tǒng)中的重要零件，生產(chǎn)批量大，質(zhì)量要求較高，凸緣不允許有起皺，側(cè)壁不許有印痕。制動(dòng)缸前蓋的質(zhì)量的好壞直接影響貨車制動(dòng)性能和使用壽命。</p><p>　　制動(dòng)缸前蓋的主要作用是緊固、導(dǎo)向、通氣、濾塵。如圖1.1、1.2其中頂端孔Φ77是為活塞桿導(dǎo)向，使活塞運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)；側(cè)孔Φ65.5內(nèi)側(cè)有一濾塵網(wǎng)，有通氣、濾塵作用，為活

21、塞運(yùn)動(dòng)提供氣體；端面6個(gè)Φ13.5是與法蘭盤連接緊固。 </p><p>　　圖1.1 制動(dòng)缸前蓋主視圖</p><p>　　圖1.2 制動(dòng)缸前蓋左視圖</p><p>　　1.1.2 零件的加工要求</p><p&

22、gt;　　制動(dòng)缸前蓋的材料是Q235A碳素結(jié)構(gòu)鋼，抗拉強(qiáng)度σb=375~500MPa，硬度在120~140HBS。主要加工軸孔、外圓、側(cè)孔和端面的6個(gè)小孔，它們之間有一定的位置度要求，現(xiàn)分述其技術(shù)要求如下：</p><p>　　軸孔孔壁的表面粗糙度Ra為25，且與外圓的同軸度為Φ0.3。</p><p>　　側(cè)孔孔壁的表面粗糙度Ra為50。</p><p>　　零件

23、端面平面度為0.5.</p><p>　　端面上的6個(gè)小孔均勻分布在Φ356的圓周上。</p><p>　　2 編制工藝規(guī)程</p><p>　　2.1 制定加工工藝路線</p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是是零件的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用機(jī)

24、床與專用夾具。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。制動(dòng)缸毛坯圖2.1如下：</p><p>　　圖2.1 制動(dòng)缸前蓋毛坯</p><p>　　2.1.1 方案一：</p><p>　?。?）鉆端面6個(gè)小孔</p><p>　?。?）以4個(gè)Φ13.5的孔定位，車外圓Φ391</p><p>　?。?）擴(kuò)

25、孔Φ21的孔至Φ40</p><p><b>　?。?）車孔Φ77</b></p><p>　?。?）預(yù)鉆Φ30的孔</p><p>　?。?）擴(kuò)孔Φ30的孔至Φ40</p><p>　?。?）車孔Φ65.5</p><p><b>　?。?）去毛刺</b></p>

26、;<p><b>　?。?）自檢</b></p><p><b>　　方案一工藝路線：</b></p><p>　　鉆端面6個(gè)小孔→以4個(gè)Φ13.5的孔定位，車外圓Φ391→擴(kuò)孔Φ21的孔至Φ40→車孔Φ77→預(yù)鉆Φ30的孔→擴(kuò)孔Φ30的孔至Φ40→車孔Φ65.5→去毛刺→自檢</p><p>　　2.1.2

27、 方案二：</p><p>　?。?）鉆端面6個(gè)小孔</p><p>　?。?）以4個(gè)Φ13.5的孔定位，車外圓Φ391</p><p>　?。?）夾緊外圓Φ391，擴(kuò)孔Φ21的孔至Φ40</p><p><b>　　（4）車孔Φ77</b></p><p>　?。?）預(yù)鉆Φ30的孔</p&

28、gt;<p>　　（6）擴(kuò)孔Φ30的孔至Φ40</p><p>　?。?）車孔Φ65.5</p><p><b>　　（8）去毛刺</b></p><p><b>　?。?）自檢</b></p><p><b>　　方案二工藝路線：</b></p>

29、<p>　　鉆端面6個(gè)小孔→以4個(gè)Φ13.5的孔定位，車外圓Φ391→夾緊外圓Φ391，擴(kuò)孔Φ21的孔至Φ40→車孔Φ77→預(yù)鉆Φ30的孔→擴(kuò)孔Φ30的孔至Φ40→車孔Φ65.5→去毛刺→自檢</p><p>　　2.2 工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述方案中方案一工序簡(jiǎn)單，在車床上比方案二少了一次裝夾提高了一定的生產(chǎn)效率，但它比起方案二不能保證外圓與Φ77的同軸度

30、，使產(chǎn)品的質(zhì)量得不到保證，次品率大大提高。</p><p>　　根據(jù)以上方案的比較分析，制動(dòng)缸前蓋關(guān)系到火車制動(dòng)系統(tǒng)的安全，為了保證火車安全決定為采用方案二。</p><p>　　方案二中多個(gè)工序可以合為一個(gè)工序包含多個(gè)工步的形式，敘述更合理，工人師傅理解也相對(duì)容易，所以對(duì)方案二進(jìn)行優(yōu)化：</p><p>　?。?）鉆孔6×Φ13.5，保證位置度要求<

31、;/p><p><b>　?。?）車削</b></p><p>　　1）以4個(gè)Φ13.5的孔定位，車外圓Φ391-0.4 -1.2</p><p>　　2）掉頭夾緊外圓Φ391，擴(kuò)孔Φ21的孔至Φ40</p><p>　　3）車孔Φ77+1 0，保證同軸度要求</p><p><b>　　4

32、）預(yù)鉆Φ30的孔</b></p><p>　　5）擴(kuò)孔Φ30的孔至Φ40</p><p><b>　　6）車孔Φ65.5</b></p><p><b>　?。?）去毛刺</b></p><p><b>　　（4）自檢</b></p><p>

33、;　　2.3 機(jī)械加工精度及工序尺寸、切削用量、工藝裝配的計(jì)算。</p><p>　　2.3.1 工序一：鉆孔6×Φ13.5，保證位置度要求</p><p>　　圖2.2 孔6×Φ13.5mm</p><p><b>　　1) 鉆床的選擇</b></p><p>　　制動(dòng)缸前蓋毛坯最大直徑為Φ395m

34、m，高度159mm。其上所需鉆的孔直徑為Φ13.5mm通孔，且小孔均勻分布在同一圓周上，再有生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以采用Z3050型搖臂鉆床。而且6×Φ13.5mm的表面粗糙度Ra為25µm，加工精度不高，Z3050型搖臂鉆床完全可以滿足要求。 </p><p><b>　　2) 鉆頭的選擇</b></p><p>　　麻花鉆是迄今最廣泛應(yīng)用的孔

35、加工工具。因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)適應(yīng)性較強(qiáng)，又有成熟的制造工藝及完善的刃磨方法，特別是加工小于Φ30的孔，麻花鉆仍為主要工具且孔深只有5mm，所以此處加工6×Φ13.5孔用麻花鉆。孔直徑Φ13.5小于Φ20，所以麻花鉆柄部用直柄。綜上所述，鉆頭用Φ13.5直柄麻花鉆GB/T1436-1985，鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.1及表2.2）：雙錐、修磨和橫刃，后角α=11°，橫刃長(zhǎng)度b=1.5mm，弧面長(zhǎng)度l=3m

36、m。</p><p><b>　　3) 基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　孔6×Φ13.5mm均勻分布在Φ356mm上，每個(gè)孔與圓心的連線呈60°角。在Z3050上鉆孔的時(shí)候鉆模固定在機(jī)床的工作臺(tái)上，鉆頭沿著鉆套在專用鉆模上工作。因?yàn)榧庸?×Φ13.5mm孔位置精度不好保證，且加工時(shí)劃線確定6×Φ13.5mm的位置過程過于

37、繁雜，所以設(shè)計(jì)專用鉆模以提高6×Φ13.5mm的位置精度和減少工作量。具體鉆模情況見下面鉆模設(shè)計(jì)。</p><p>　　4) 切削用量的選擇</p><p>　　按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7，當(dāng)工件硬度＜200HBS，d=13.5mm時(shí)，有f=0.61 ~0.75mm/r。</p><p>　　決定切削速度：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)

38、》表2.15，當(dāng)硬度σ=140HBS時(shí)，f=0.61，d=13.5mm，則v=18m/min</p><p>　　n==424.41r/min</p><p>　　根據(jù)《Z3050 搖臂鉆床的使用說明書》，主軸轉(zhuǎn)速有n=25，40，63，80，100，125，160，200，250，320，400，500，630，800，1250，2000r/min；16級(jí)轉(zhuǎn)速。取主軸轉(zhuǎn)速n=500 r/

39、min.</p><p>　　5) 檢驗(yàn)孔6×Φ13.5的尺寸</p><p>　　因?yàn)樗铏z測(cè)的孔直徑是Φ13.5mm；表面粗糙度Ra為25µm，加工精度也不高；所以，選用量程是100mm、精度是0.02mm的游標(biāo)卡尺（游標(biāo)卡尺100/0.02）逐一對(duì)6個(gè)Φ13.5mm的小孔檢測(cè)。</p><p>　　2.3.2工序二：車削</p>

40、<p><b>　　1) 車床的選擇</b></p><p>　　車床要加工制動(dòng)缸前蓋外圓Φ391-0.4 -1.2mm；頂端孔Φ77+1 0mm，Ra為25µm；側(cè)孔Φ65.5mm，Ra為50µm，加工精度要求一般。根據(jù)《機(jī)械工人切削實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》 圖6-9，CA6140粗車的精度可以達(dá)到IT12，表面粗糙度Ra為12.5~50µm。滿足外圓Φ3

41、91-0.4 -1.2mm（精度要求IT12）；頂端孔Φ77+1 0mm（精度要求IT14），表面粗糙度Ra為25µm；側(cè)孔Φ65.5mm表面粗糙度Ra為50µm。所以，外圓Φ391-0.4 -1.2mm、頂端孔Φ77+1 0mm和側(cè)孔Φ65.5mm都只需粗車即可達(dá)到精度要求。還有工件是大批量生產(chǎn)要求機(jī)床有高生產(chǎn)效率。綜上所述車床采用CA6140。</p><p><b>　　2)

42、車刀的選擇</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械工人切削實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》表6-11，選擇硬質(zhì)合金車刀YT15加工制動(dòng)缸前蓋外圓Φ391-0.4 -1.2mm，車刀形狀為：前角γ=30º，后角α=10º，主偏角90 º，刃傾角5 º，副偏角10 º，副后角8 º，刀尖半徑1mm 。加工頂端孔Φ77+1 0mm和側(cè)孔Φ65.5mm用一般的內(nèi)孔車刀

43、即可。</p><p>　　3) 工步一：以4個(gè)Φ13.5mm的孔定位，車外圓Φ391-0.4 -1.2mm</p><p>　　圖2.3 外圓Φ391mm</p><p><b>　　a.基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　制動(dòng)缸前蓋和制動(dòng)缸法蘭盤要連接緊固在一起，所以，對(duì)外圓Φ391-0.4 -1.2中心線也提出

44、位置度要求，提取中心線應(yīng)限定在直徑等于0.3mm的圓柱面內(nèi)，該圓柱面的中心線應(yīng)處于6條Φ13.5mm孔中心線和理論正確尺寸178mm確定的理論正確位置上。在6個(gè)孔中取4連線個(gè)呈長(zhǎng)方形的孔用專用裝置把制動(dòng)缸前蓋緊固到CA6140上，用所選車刀切削外圓Φ391-0.4 -1.2mm。</p><p><b>　　b.切削用量的選擇</b></p><p><b>

45、;　?、龠x擇背吃刀量a</b></p><p>　　制動(dòng)缸前蓋毛坯外圓直徑為Φ395mm，零件外圓Φ391mm。根據(jù)《機(jī)械工人切削實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》得知：粗車時(shí)背吃刀量a=2~5mm，所以， 取背吃刀量a=2mm。</p><p><b>　?、谶x擇進(jìn)給量f</b></p><p>　　㈠根據(jù)加工要求選擇進(jìn)給量f</p>

46、<p>　　根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4查得：進(jìn)給量f0=0.8~1.2mm/r，又因?yàn)橹苿?dòng)缸前蓋是拉伸件，所以其毛坯外圓是斷續(xù)面，車刀加工時(shí)有沖擊，需乘以修正系數(shù)k=0.75~0.85，取k=0.75。</p><p>　　f1= f0×k=0.6~0.9mm/r</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械工人切削實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》知：車床粗加工外圓時(shí)f2=0.3~0.8mm/r

47、。</p><p>　　所以，取進(jìn)給量f==0.3~0.8mm/r。</p><p>　?、娓鶕?jù)車床參數(shù)取進(jìn)給量f</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.31，CA6140橫進(jìn)給量的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給參數(shù)為：0.04，0.045，0.050，0.055，0.060，0.065，0.070，0.075，0.080，0.09，0.10，0.11，0.12，0.13，0

48、.14，0.15，0.16，0.17，0.20，0.22，0.24，0.25，0.28，0.030，0.33，0.35，0.40，0.43，0.45,0.47，0.48，0.50,0.51，0.56，0.57，0.61，0.64，0.73，0.79。</p><p>　　綜上所述，取進(jìn)給量f=0.73 mm/r</p><p><b>　?、圻x擇切削速度V</b>&l

49、t;/p><p>　　根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.10，Vc=170m/min，則車床主軸轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　n==136.99r/min</p><p>　　根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.31，CA6140主軸轉(zhuǎn)速有n=10，12.5，16，20，25，32，40，50，63，80，100，125，160，200，250，320，400，450，500，5

50、60，710，900，1120，1400 r/min；25級(jí)轉(zhuǎn)速，取n=160 r/min</p><p>　　c.檢驗(yàn)外圓Φ391-0.4 -1.2</p><p>　　因?yàn)橹苿?dòng)缸前蓋外圓直徑為Φ391mm，加工精度是IT12。所以采用量程500mm，精度是0.02mm（游標(biāo)卡尺500/0.02）的游標(biāo)卡尺對(duì)制動(dòng)缸前蓋外圓Φ391-0.4 -1.2進(jìn)行檢驗(yàn)。 </p

51、><p>　　4）工步二：掉頭夾緊外圓Φ391mm，擴(kuò)孔Φ21mm的孔至Φ40mm</p><p>　　圖2.4 孔Φ21mm</p><p><b>　　a.基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由于頂端孔Φ77mm和外圓Φ391mm有同軸度要求，所以要夾緊外圓Φ391mm，以外圓為基準(zhǔn)。具體是Φ40mm的中心線應(yīng)限定在

52、直徑等于0.3mm，以外圓Φ391mm的中心線為中心的圓柱面內(nèi)。</p><p><b>　　b.切削用量的選擇</b></p><p>　　將Φ40mm鉆頭裝在尾座套筒內(nèi)，并通過找正使鉆頭軸線與工作回轉(zhuǎn)中心（外圓Φ391mm中心線）重合，再把尾座固定在適當(dāng)位置上，然后開動(dòng)車床，手動(dòng)進(jìn)給鉆削。工進(jìn)長(zhǎng)度大約50mm即可。 </p><p>　　5

53、) 工步三：車孔Φ77+1 0mm，保證同軸度要求</p><p>　　圖2.5 頂端孔Φ77mm</p><p><b>　　a.基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　頂端孔Φ77mm和外圓Φ391mm有同軸度要求 。Φ77mm的中心線應(yīng)限定在直徑等于0.3mm，以外圓Φ391mm的中心線為中心的圓柱面內(nèi)，所以要夾緊外圓Φ391mm以外圓為

54、基準(zhǔn)。</p><p><b>　　b.切削用量的選擇</b></p><p>　　用內(nèi)孔車刀以背吃刀量a=2mm加工Φ40mm至Φ76mm后退刀，再以背吃刀量a=0.5mm加工至Φ77+1 0mm</p><p>　　c.檢驗(yàn)頂端孔Φ77+1 0mm</p><p>　　因所需檢測(cè)的制動(dòng)缸前蓋頂端孔直徑是Φ77mm；表

55、面粗糙度Ra為25µm，加工精度也不高；所以，選用量程是100mm、精度是0.02mm的游標(biāo)卡尺（游標(biāo)卡尺100/0.02）對(duì)Φ77mm的頂端孔檢測(cè)是否合格。</p><p>　　6) 工步四：預(yù)鉆Φ30mm的孔</p><p>　　圖2.6 側(cè)孔Φ65.5mm</p><p><b>　　a.基準(zhǔn)的選擇</b></p>

56、<p>　　用專用夾具把制動(dòng)缸前蓋裝夾在CA6140上，這套專用夾具在本設(shè)計(jì)中不做敘述?？爪?0mm的位置在圖7中的Φ65.5mm處。</p><p><b>　　b.切削用量的選擇</b></p><p>　　將Φ30mm鉆頭裝在尾座套筒內(nèi)，并通過找正使鉆頭軸線與工作回轉(zhuǎn)中心重合，再把尾座固定在適當(dāng)位置上，然后開動(dòng)車床，手動(dòng)進(jìn)給鉆削。工進(jìn)長(zhǎng)度大約20mm

57、即可。</p><p>　　7) 工步五：擴(kuò)Φ30mm的孔至Φ40mm</p><p><b>　　a.基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　在此基準(zhǔn)與工步四的基準(zhǔn)一樣，也是依靠工步四中專用夾具定位。孔Φ40mm的位置在圖7中的Φ65.5mm處。</p><p><b>　　b.切削用量的選擇</b&g

58、t;</p><p>　　將Φ40mm鉆頭裝在尾座套筒內(nèi)，并通過找正使鉆頭軸線與工作回轉(zhuǎn)中心重合，再把尾座固定在適當(dāng)位置上，然后開動(dòng)車床，手動(dòng)進(jìn)給鉆削。工進(jìn)長(zhǎng)度大約20mm即可。</p><p>　　8) 工步六：車削側(cè)孔Φ65.5mm</p><p><b>　　a.基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　在此基準(zhǔn)與工

59、步四的基準(zhǔn)一樣，也是依靠工步四中專用夾具定位。側(cè)孔Φ65.5mm位置如圖7。</p><p><b>　　b.切削用量的選擇</b></p><p>　　用內(nèi)孔車刀以背吃刀量a=2mm加工Φ40mm至Φ64mm后退刀，再以背吃刀量a=0.75mm加工至Φ77+1 0mm</p><p>　　c.檢驗(yàn)側(cè)孔Φ65.5mm</p>&l

60、t;p>　　因?yàn)樗铏z測(cè)的制動(dòng)缸前蓋側(cè)孔直徑是Φ65.5mm；表面粗糙度Ra為50µm，加工精度也不高；所以，選用量程是100mm、精度是0.02mm的游標(biāo)卡尺（游標(biāo)卡尺100/0.02）對(duì)Φ65.5mm的側(cè)孔檢測(cè)是否合格。</p><p>　　2.3.3工序三：去毛刺</p><p>　　機(jī)床加工端面孔6×Φ13.5mm、外圓Φ391-0.4 -1.2mm、頂端

61、孔Φ77+1 0mm、側(cè)孔Φ65.5mm孔口和外圓邊會(huì)有很多毛刺。毛刺雖然不大，但卻是直接影響到制動(dòng)缸前蓋的品質(zhì)，而制動(dòng)缸前蓋質(zhì)量要求較高，所以必須除去。去毛刺主要有這么幾種：手工去毛刺、化學(xué)去毛刺、電解去毛刺、超聲波去毛刺、超聲波去毛刺等。本工藝用中平銼250手工去毛刺，不需要技術(shù)處理，節(jié)約成本并且環(huán)保。</p><p>　　2.3.4工序四：自檢</p><p>　　因?yàn)榧庸こ叽缱畲鬄?/p>

62、Φ391-0.4 -1.2mm，所以選用游標(biāo)卡尺500/0.02對(duì)端面孔6×Φ13.5mm、外圓Φ391-0.4 -1.2mm、頂端孔Φ77+1 0mm、側(cè)孔Φ65.5mm進(jìn)行檢驗(yàn)。</p><p>　　3 孔6×Φ13.5mm鉆模的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 鉆模</b></p><p>　　鉆模是由定位裝

63、置、夾緊裝置、對(duì)刀和引導(dǎo)裝置、夾具體、其他元件及裝置等部分組成。</p><p>　　定位裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定零件在夾具中的具體位置。即通過它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削運(yùn)動(dòng)處于正確的位置。</p><p>　　夾緊裝置它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（壓板），增力及動(dòng)力裝置等，其作用是將工件壓緊牢固、保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力，慣性力以及切削力等外

64、力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減少振動(dòng)。</p><p>　　對(duì)刀--引導(dǎo)裝置的作用是找正夾具相對(duì)刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。</p><p>　　夾具體用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對(duì)機(jī)床的位置。</p><p><b>　　3.2 鉆模的作用</b></p><p

65、>　　鉆模是引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機(jī)床夾具。鉆模的作用除有工件的定位、夾緊裝置外，還有根據(jù)被加工孔的位置分布而設(shè)置的鉆套和鉆模板，用以確定刀具的位置，并防止刀具在加工過程中傾斜，從而保證被加工孔的位置精度。并且降低對(duì)工人的技術(shù)要求和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度國(guó)內(nèi)外夾具一致向功能柔性化、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、精密化、高效、自動(dòng)化發(fā)展。</p><p>　　3.3 選擇鉆模類型</p><p&

66、gt;　　鉆床夾具的種類的種類有很多，根據(jù)被加工零件孔的位置分布和鉆模板的特點(diǎn)，通常分為固定式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模、移動(dòng)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、滑柱式鉆模等六種類型。</p><p>　　3.3.1各類鉆模的特點(diǎn)</p><p><b>　　1) 固定式鉆模</b></p><p>　　在零件加工過程中，零件和夾具固定在機(jī)床上位置保持不變，

67、一般用于立式鉆床上較大單孔的加工或用于搖臂鉆床上加工平行孔系。</p><p><b>　　2) 回轉(zhuǎn)式鉆模</b></p><p>　　回轉(zhuǎn)式鉆模在鉆削加工中使用較多，位于同一圓周上的平行孔系或分布在同一圓周上的徑向孔都用回轉(zhuǎn)式鉆模加工。</p><p><b>　　3) 移動(dòng)式鉆模</b></p><

68、;p>　　移動(dòng)式鉆模用于小型工件同一表面上多孔的鉆削。</p><p><b>　　4）翻轉(zhuǎn)式鉆模</b></p><p>　　翻轉(zhuǎn)式鉆模主要用于小型工件分布在不同表面上的孔的鉆削。</p><p><b>　　5）蓋板式鉆模</b></p><p>　　蓋板式鉆模和其他鉆模最大區(qū)別是沒有夾具

69、體，除鉆套裝在鉆模板上外，一般還裝有夾緊裝置和定位裝置，只需將它覆蓋在所需加工的零件上即可進(jìn)行加工。</p><p><b>　　6）滑柱式式鉆模</b></p><p>　　滑柱式式鉆模最顯著的特點(diǎn)是它的鉆模板可以升降，所以它是一種通用可調(diào)夾具。</p><p><b>　　3.3.2確定鉆模</b></p>

70、<p>　　工序一中6個(gè)孔在同一平面內(nèi)且在同一圓周上，所以可以選用回轉(zhuǎn)式鉆模，但根據(jù)鉆模類型選擇要求，當(dāng)被鉆的孔直徑大于10mm或加工精度要求高時(shí)，應(yīng)選用固定式鉆模，固定式鉆模配合搖臂鉆床也可以加工分布在同一圓周上的平行孔系。制動(dòng)缸前蓋鉆模裝配圖如圖3.1：</p><p><b>　　圖3.1鉆模裝配圖</b></p><p>　　1—手柄 2—雙頭螺

71、柱 3—支柱 4—壓板 5—鉆套 6—底板 7—平臺(tái) </p><p>　　8—鉆模板 9,10—螺母，墊片</p><p>　　3.4 鉆模設(shè)計(jì)思路</p><p>　　3.4.1工序一加工要求</p><p>　　由上述工藝分析過程可知工序一加工精度不高具體加工要求如下：鉆6×Φ13.5mm通孔，孔深5mm，孔壁表面粗糙度Ra為

72、25µm。該工序在搖臂鉆床上加工，零件屬大批量生產(chǎn)。為了保證加工精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要為工序一設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p>　　3.4.2確定鉆模設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　1）制定制動(dòng)缸前蓋定位方案，并設(shè)計(jì)定位元件；</p><p>　　2）確定鉆套和鉆模板的類型，并設(shè)計(jì)專用的鉆套和鉆模板；</p><p>

73、　　3）制定制動(dòng)缸前蓋夾緊方案，并設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)；</p><p>　　4）設(shè)計(jì)制動(dòng)缸前蓋鉆模夾具體及其他部分。</p><p>　　3.5 制定制動(dòng)缸前蓋鉆模定位方案，并設(shè)計(jì)定位元件</p><p>　　3.5.1定位方案的確定</p><p>　　根據(jù)6×Φ13.5mm加工要求可知，工序一必須限制制動(dòng)缸前蓋四個(gè)自由度，即X移動(dòng)、Y

74、移動(dòng)、X轉(zhuǎn)動(dòng)、Y轉(zhuǎn)動(dòng)，但是為了保護(hù)刀具和提高6×Φ13.5mm表面粗糙度，還應(yīng)該限制Z方向上的移動(dòng)，所以總共限制了制動(dòng)缸前蓋的五個(gè)自由度。根據(jù)制動(dòng)缸前蓋毛坯（圖1.3）形狀以Φ21mm的內(nèi)孔和端面B為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　3.5.2設(shè)計(jì)定位元件</p><p><b>　　1）選擇定位元件</b></p><p>　　因?yàn)楣?/p>

75、序一是以Φ21mm的內(nèi)孔和端面B為定位基準(zhǔn)，再考慮到Φ21mm孔和端面B的位置，所以?shī)A具上相應(yīng)的定位元件選為一個(gè)心軸和一個(gè)平臺(tái)。其中平臺(tái)應(yīng)該根據(jù)制動(dòng)缸前蓋毛坯設(shè)計(jì)成圓環(huán)狀。</p><p>　　2）設(shè)計(jì)定位元件心軸</p><p>　　因?yàn)楣ば蛞恢?×Φ13.5mm和內(nèi)孔Φ21mm之間沒有嚴(yán)格的位置要求，所以心軸的直徑取Φ20mm。由于底板、平臺(tái)和鉆模板的厚度都沒有設(shè)計(jì)，故心軸的

76、長(zhǎng)度現(xiàn)在還無法確定。心軸下端需連接鉆模的底板，上端需連接螺母緊固，所以心軸選用雙頭螺柱。其形狀如圖3.2：</p><p><b>　　圖3.2雙頭螺柱</b></p><p>　　雙頭螺柱下端連接鉆模的底板，而底板與鉆床緊固，因而雙頭螺柱的下端螺紋長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，取其長(zhǎng)度l1=17mm；根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-1-126選擇與雙頭螺柱上端緊固的螺母M20 GB/T6

77、170，其高度h=15mm，所以雙頭螺柱上端螺紋長(zhǎng)度l2=30mm。又因?yàn)殡p頭螺柱與底板和螺母連接是普通連接，對(duì)螺紋沒有特殊要求，所以螺紋都選M20×1-6h-L。</p><p>　　45號(hào)鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼 ，硬度雖然較低但是容易切削加工,在機(jī)床夾具中常用來做模板，梢子，心軸。調(diào)質(zhì)處理后的45號(hào)鋼雙頭螺柱具有良好的綜合機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在力和扭矩方向不斷變化下工作的

78、連桿、螺栓、齒輪及軸類等。所以，非常適合做雙頭螺柱的加工材料。</p><p>　　螺母下的墊圈選GB/T95，內(nèi)徑Φ20mm。</p><p>　　由于壓板、鉆模板、支柱、底板等尺寸還沒確定，所以雙頭螺柱的總長(zhǎng)度還不能確定，其長(zhǎng)度在夾具體設(shè)計(jì)中計(jì)算。</p><p>　　3）設(shè)計(jì)定位元件平臺(tái)</p><p>　　平臺(tái)形狀如圖3.3：<

79、/p><p><b>　　圖3.3 平臺(tái)</b></p><p>　　a.平臺(tái)的內(nèi)徑d和外徑D</p><p>　　平臺(tái)是呈圓環(huán)狀和制動(dòng)缸前蓋毛坯端面下表面接觸的，所以平臺(tái)的內(nèi)徑d要大于制動(dòng)缸前蓋毛坯端面的內(nèi)徑Φ250mm，即d＞Φ250mm。</p><p>　　在本工序中制動(dòng)缸前蓋毛坯要加工的通孔6×Φ13.5

80、mm均勻分布在Φ356mm的圓周上，為了防止鉆頭鉆孔后損壞平臺(tái)，則</p><p>　　平臺(tái)的外徑D＜Φ356－Φ13.5=Φ342.5mm</p><p>　　而平臺(tái)上還要留有與支柱配合的孔，故外徑和內(nèi)徑之差不宜太小。綜上所述，取平臺(tái)的外徑D=332mm，內(nèi)徑d=260mm。</p><p>　　b.平臺(tái)上小孔的直徑和位置</p><p>

81、　　因?yàn)槠脚_(tái)的外徑和內(nèi)徑之差為72mm，在不影響平臺(tái)剛度的條件下，平臺(tái)小孔直徑取d1=Φ18mm。</p><p>　　平臺(tái)上的孔的作用是連接支柱，為了使平臺(tái)受力均勻，應(yīng)取多個(gè)孔均勻分布在平臺(tái)上。同樣為了使平臺(tái)受力均勻這6個(gè)小孔應(yīng)均勻分布在平臺(tái)外徑與內(nèi)徑正中的圓周d2上。用角分度儀把圓均分成6等份，每條分度線和圓周d2的交點(diǎn)即為平臺(tái)小孔Φ18mm的位置。</p><p>　　d2===Φ2

82、96mm</p><p>　　c.平臺(tái)的高度及材料</p><p>　　為了使平臺(tái)穩(wěn)定，提高平臺(tái)的剛性，所以平臺(tái)應(yīng)在符合生產(chǎn)綱領(lǐng)的情況下，其高度選較高一些。取平臺(tái)高度h=20mm。</p><p>　　平臺(tái)只受擠壓力，所以對(duì)材料沒有特別要求，選用Q235A制作平臺(tái)。</p><p>　　3.6 確定鉆套鉆模板類型，并設(shè)計(jì)專用的鉆套鉆模板<

83、;/p><p><b>　　3.6.1鉆套類型</b></p><p>　　鉆套一般可以分為標(biāo)準(zhǔn)鉆套和特殊鉆套兩大類。標(biāo)準(zhǔn)鉆套又可分為三種：固定鉆套、可換鉆套和快換鉆套。</p><p>　　1）固定鉆套。它可以分為A、B型兩種。鉆套安裝在鉆模板中工作，它與鉆模板的配合為H7/n6或H7/r6。固定鉆套其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆孔精度高；缺點(diǎn)是磨損后不易

84、更換。它主要用于單一鉆孔工序（不對(duì)孔進(jìn)行擴(kuò)鉸等工序）。</p><p>　　2）可換鉆套。當(dāng)工件為單一鉆孔工步的大批量生產(chǎn)時(shí)，為了便于更換磨損的鉆套，即可選用可換鉆套。其需要和襯套配合。</p><p>　　3）快換鉆套。當(dāng)工件需要多工步（鉆、擴(kuò)、鉸）加工時(shí)，為了可以快速更換不同孔徑的鉆套，應(yīng)該選用快速鉆套。</p><p>　　4）特殊鉆套。由于被加工孔位置或工件

85、形狀的特殊性，而設(shè)計(jì)的特殊結(jié)構(gòu)鉆套。</p><p>　　綜上所述，為保證加工精度和鉆套和鉆模板配合，在此夾具中選擇固定鉆套，且考慮到鉆模板厚度不高，所以選擇固定鉆套B型。</p><p>　　3.6.2鉆套的設(shè)計(jì)</p><p>　　鉆套形狀如圖3.4：</p><p><b>　　圖3.4 鉆套</b></p&

86、gt;<p><b>　　1）鉆套高度</b></p><p>　　鉆套高度（H）對(duì)刀具的壽命和導(dǎo)向性能影響很大。H較大時(shí) ，導(dǎo)向性能好，但是鉆套和刀具的摩擦較大；當(dāng)H過小時(shí)，則導(dǎo)向性能較差。一般取高度H和鉆套孔徑d之比H/d=1~2.5。取孔徑比為1.4，而d=Φ13.5mm，則：</p><p>　　H=1.4h=1.4×13.5=18.9

87、mm</p><p>　　為便于制作取H=19mm</p><p><b>　　2）排屑間隙</b></p><p>　　鉆套的底面和工件表面之間一般要留有排屑間隙（h），排屑間隙必須適中，否則會(huì)影響鉆套的導(dǎo)向作用和順利排屑。鉆削易排屑的工件時(shí)， 常取h=（0.3~0.7）d，而d=Φ13.5mm，則</p><p>　

88、　h=（0.3~0.7）d=h=（0.3~0.7）×13.5=4.05~9.45mm</p><p>　　而工件厚度較小，只有5mm，所以鉆削的時(shí)候產(chǎn)生的切屑很 少，排屑間隙不宜太大，取h=5mm。</p><p>　　3）鉆套的內(nèi)徑及公差</p><p>　　鉆套的內(nèi)徑尺寸及公差主要還是由刀具的種類和被加工孔的尺寸精度而決定的。鉆套內(nèi)徑的公稱尺寸d應(yīng)為所

89、用刀具的基本尺寸，其公差應(yīng)按基軸制的間隙配合確定。一般鉆孔的時(shí)候其公差選用F7或F8。由于下面工序還會(huì)用到6×Φ13.5mm，所以鉆套內(nèi)徑尺寸公差選Φ13.5F7。</p><p>　　根據(jù)《互換性與技術(shù)測(cè)量》表3.3得標(biāo)準(zhǔn)公差值 IT7=18µm=0.018mm</p><p>　　根據(jù)《互換性與技術(shù)測(cè)量》表3.6得內(nèi)徑孔下偏差EI=+16µm=+0.016

90、mm</p><p>　　孔Φ13.5F7上偏差ES=EI+IT7=0.016+0.018=+0.034mm</p><p>　　所以鉆套具體的內(nèi)徑尺寸d=Φ13.5+0.034 +0.016mm。</p><p>　　4）鉆套的外徑及公差</p><p>　　根據(jù)《夾具手冊(cè)》表3.3 鉆套的內(nèi)徑d=Φ13.5mm取其外徑基本尺寸D=24mm

91、。</p><p>　　在上述介紹固定鉆模時(shí)知道鉆套與鉆模的配合為或。因?yàn)樵诒竟ば蛑芯炔皇呛芨?，所以鉆套與鉆模的配合取，所以鉆套外徑尺寸為Φ24r6mm。</p><p>　　根據(jù)《互換性與技術(shù)測(cè)量》表3.3得標(biāo)準(zhǔn)公差值 IT6=13µm=0.013mm</p><p>　　根據(jù)《互換性與技術(shù)測(cè)量》表3.5得鉆套外徑下偏差ei=+28µm=+0

92、.028mm</p><p>　　鉆套外徑上偏差es=ei+ IT6=0.028+0.013=+0.041mm</p><p>　　所以鉆套具體的外徑尺寸D=Φ24+0.041 +0.028mm</p><p><b>　　5）鉆套的其他尺寸</b></p><p>　　鉆套總高度是h=19mm，為了使鉆套和鉆模板裝配穩(wěn)

93、固，它們之間的接觸高度不宜太短，根據(jù)《夾具手冊(cè)》上類似鉆套，取鉆套和鉆模板接觸高度h1=15mm。</p><p>　　鉆套肩部直徑對(duì)工件和鉆模都沒有影響，但也要適中，根據(jù)《夾具手冊(cè)》上類似鉆套，取鉆套肩部直徑D1=Φ30mm。</p><p>　　因?yàn)殂@套不高，所以鉆套內(nèi)徑導(dǎo)向部分選用圓面導(dǎo)向且取圓面半徑R1=2mm。</p><p><b>　　6）鉆

94、套的材料</b></p><p>　　鉆套的材料必須要有很高的耐磨性，當(dāng)鉆套內(nèi)孔直徑d≦25mm時(shí)，用優(yōu)質(zhì)工具鋼T10A制造，熱處理硬度為60~64HRC。</p><p>　　3.6.3鉆模板類型</p><p>　　鉆模板用于安裝鉆套，并且保證鉆套在鉆模板上的正確位置，常見的鉆模板按與其夾具體連接的方式可分為固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式和懸掛式等幾種。&l

95、t;/p><p>　　1）固定式鉆模板。這種鉆模板是直接固定在夾具體上的，這種鉆模板的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制造方便，鉆套的位置精度也相對(duì)較高，但設(shè)計(jì)時(shí)要注意工件裝卸的問題。</p><p>　　2）鉸鏈?zhǔn)姐@模板。當(dāng)鉆模板妨礙工件裝卸或鉆孔后需要攻螺紋時(shí)，可采用夾鉸鏈?zhǔn)姐@模板。</p><p>　　3）可卸式鉆模板?？尚妒姐@模板在加工工件完成后，必須將鉆模板卸下來才能裝卸工件，

96、這種鉆模板裝卸時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且鉆套的位置精度很低，所以此類鉆模板應(yīng)用較少。</p><p>　　4）懸掛式鉆模板。懸掛式鉆模板是懸掛在機(jī)床主軸上，由機(jī)床主軸控制工件的靠近與離開，它是由滑柱來控制與夾具體的相對(duì)位置。</p><p>　　綜上所述，為了保證精度且被鉆孔徑大于10mm（特別是加工鋼件），宜采用固定式鉆模板。</p><p>　　3.6.3鉆模板的設(shè)計(jì)<

97、;/p><p>　　鉆模板形狀如圖3.5：</p><p><b>　　圖3.5 鉆模板</b></p><p>　　1）鉆模板與鉆套配合小孔的直徑尺寸公差</p><p>　　在上述設(shè)計(jì)鉆套外徑時(shí)知，鉆模板與鉆套配合是24mm，所以鉆模板上的6個(gè)小孔的公差代號(hào)為6×Φ24H7mm。</p><

98、p>　　根據(jù)《互換性與技術(shù)測(cè)量》表3.3得標(biāo)準(zhǔn)公差值 IT7=21µm=0.021mm</p><p>　　孔Φ24H7mm下偏差EI=0mm</p><p>　　孔Φ13.5F7上偏差ES=EI+IT7=0+0.021=+0.021mm</p><p>　　所以鉆模板上和鉆套配合的小孔具體的內(nèi)徑尺寸為6×Φ24+0.021 0mm<

99、/p><p><b>　　2）鉆模板的形狀</b></p><p>　　制動(dòng)缸前蓋的端面是呈圓環(huán)狀且6×Φ13.5mm均勻分布在Φ356mm圓周上，所以鉆模板的形狀也設(shè)計(jì)成圓環(huán)狀。</p><p>　　3）鉆模板的外徑與內(nèi)徑</p><p>　　因?yàn)橹苿?dòng)缸前蓋毛坯上需要加工的6×Φ13.5mm均勻分布在Φ

100、356mm圓周上，所以鉆模板上的6×Φ24+0.021 0mm也必須均勻分布在Φ356mm圓周上。</p><p>　　則，鉆模板的外徑D＞Φ356+Φ24=380mm</p><p>　　鉆模板的內(nèi)徑d＜Φ356－Φ24=332mm</p><p>　　再結(jié)合制動(dòng)缸前蓋毛坯端面外圓直徑Φ395mm，內(nèi)徑Φ250mm</p><p>

101、;　　取鉆模板的外徑D=Φ390mm</p><p>　　內(nèi)徑d=Φ300mm</p><p>　　4）鉆模板上孔6×Φ24+0.021 0mm的位置精度</p><p>　　利用角度分度儀CN2196536（包括帶吸盤的基準(zhǔn)塊）把圓周分為6等份，每份圓周角為60°，其與圓周Φ356mm的交點(diǎn)即為6×Φ24mm密碼孔中心線所在的位置。&

102、lt;/p><p><b>　　5）鉆模板的高度</b></p><p>　　鉆模板與鉆套配合，根據(jù)它們的位置關(guān)系得：鉆模板高度H等于鉆模板與鉆套配合高度h1與排屑間隙h之和，即</p><p>　　H= h1+h=15+5=20mm</p><p><b>　　6）鉆模板的材料</b></p&g

103、t;<p>　　在鉆床切削工件時(shí)，鉆模只承受擠壓力而不受剪切力，所以鉆模板的材料選用普通的Q235A即可</p><p>　　3.7設(shè)計(jì)制動(dòng)缸前蓋鉆模夾緊方案，并設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)</p><p>　　3.7.1夾緊裝置組成</p><p>　　夾緊裝置是由動(dòng)力源裝置、傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件三部分組成。</p><p>　　1）動(dòng)力源裝置

104、。它是產(chǎn)生作用力的裝置，一般分成手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩種。</p><p>　　2）傳力機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)就是把動(dòng)力從動(dòng)力源裝置傳遞到夾緊元件，它的主要作用就是改變作用力的方向；改變作用力的大小；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，整套夾緊裝置仍能保持可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤其重要。</p><p>　　3）夾緊元件。它是直接與工件接觸完成夾緊工作的最終執(zhí)行元件。</p

105、><p>　　3.7.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率，因此夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　1）工件不移動(dòng)原則。夾緊過程中，不能改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。</p><p>　　2）工件不變形原則。夾緊力要適中，且其作用點(diǎn)應(yīng)該在工件強(qiáng)度比

106、較高的位置。</p><p>　　3）工件不振動(dòng)原則。對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及沒有采用氣缸直接加緊的情況，應(yīng)該提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊元件靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。</p><p>　　4）安全可靠原則。夾緊傳力機(jī)構(gòu)也要有足夠的夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證加緊可靠。</p><p>　　5）經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則。夾緊裝

107、置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該力求簡(jiǎn)單，便與制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。</p><p>　　3.7.3確定夾緊方案</p><p>　　根據(jù)制動(dòng)缸前蓋毛坯的形狀、加工孔的位置以及定位元件，鉆模夾緊裝置選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　遵循工件不變形原則，夾緊元件作用點(diǎn)應(yīng)選在剛性較好的制動(dòng)缸前

108、蓋毛坯端面上，螺母把向下的作用力傳遞給壓板，壓板通過鉆模板壓緊制動(dòng)缸前蓋毛坯。</p><p>　　3.7.4壓板的設(shè)計(jì)</p><p>　　壓板的作用是把螺母施加的力作用到鉆模板上，根據(jù)螺母與鉆模板的形狀，在不影響工件加工的情況下，為了方便制造設(shè)計(jì)壓板的形狀為如圖3.6，雙頭螺柱從壓板中間的空隙伸出與螺母配合。</p><p><b>　　圖3.6 壓板

109、</b></p><p>　　為了使壓板的力更好地傳遞到鉆模板，所以壓板的長(zhǎng)度L需大于鉆模板外徑D=Φ390mm，則取壓板的長(zhǎng)度L=420mm。</p><p>　　根據(jù)雙頭螺柱的直徑為Φ20mm，取壓板中間的空隙寬度d=22mm，則壓板的總寬度取D=62mm。</p><p>　　因?yàn)閴喊迳狭Φ淖饔妹娣e很小，所以壓板需要更高的剛度和抗彎強(qiáng)度，所以壓板的

110、高度取h=20mm，且選擇45#鋼鍛件（用于制造強(qiáng)度要求較高的零件）。</p><p>　　3.8設(shè)計(jì)制動(dòng)缸前蓋鉆模夾具體及其他部分。</p><p>　　3.8.1支柱的設(shè)計(jì)</p><p>　　支柱的作用就是支撐并保證平臺(tái)水平，所以支柱的形狀選擇階梯軸如圖3.7， </p><p><b>　　圖3.7 支柱</b>

111、</p><p>　　其兩端分別與平臺(tái)和底板上的小孔配合，所以平臺(tái)兩端與平臺(tái)和底板配合的部分直徑為Φ18mm，其長(zhǎng)度根據(jù)平臺(tái)高度h=20mm，支柱兩端長(zhǎng)度都取l1=15mm。</p><p>　　支柱夾在平臺(tái)與底板之間的部分長(zhǎng)度L可以根據(jù)制動(dòng)缸前蓋毛坯高度H=159mm，端面厚度h1=5mm,平臺(tái)高度h=20mm得：</p><p>　　L＞H－ h1－h(huán)=159﹣

112、5﹣20=134mm</p><p>　　為了制動(dòng)缸前蓋毛坯不接觸到底板，選其與底板距離為h0=10mm，則L=134+10=144mm，為了保證使工件水平，所以對(duì)L的長(zhǎng)度要求比較高，參考相關(guān)資料取L的尺寸偏差為L(zhǎng)=1440 -0.5mm。</p><p>　　支柱只受擠壓力，所以對(duì)材料沒有特別要求，選用Q235A制作支柱。</p><p>　　3.8.2底板的設(shè)計(jì)

113、</p><p>　　底板的形狀如圖3.8：</p><p><b>　　圖3.8 底板</b></p><p>　　1）底板與鉆床Z3050緊固部分</p><p>　　根據(jù)Z3050搖臂鉆床工作臺(tái)規(guī)格，底板可以通過4根M20螺栓固定在Z3050搖臂鉆床上，這4根螺栓連線可以構(gòu)成邊長(zhǎng)為300mm的正方形，所以取底板為邊

114、長(zhǎng)為400mm的正方形。</p><p>　　在底板四個(gè)角分別取四個(gè)點(diǎn)，這四個(gè)點(diǎn)連線成邊長(zhǎng)為300mm的正方形，其與底板關(guān)于底板中心位似。用直徑Φ22mm(由4×M20螺栓確定)的銑刀以中心線A方向銑到這四個(gè)點(diǎn)的位置，銑四個(gè)通槽，則這4個(gè)槽即可和螺栓配合緊固底板。</p><p>　　2）底板與支柱連接的小孔直徑及位置</p><p>　　因?yàn)榈装迨峭ㄟ^支

115、柱和平臺(tái)連接在一起的，所以根據(jù)平臺(tái)上孔6×Φ18mm的分布可知，底板上也有6個(gè)孔均勻分布在直徑Φ296mm的圓周上，且由支柱兩端直徑Φ18mm知，這6個(gè)孔的直徑也為Φ18mm。</p><p>　　在中心線A確定兩點(diǎn)，這兩點(diǎn)距離底板中心都為148mm，以這兩點(diǎn)為基準(zhǔn)確定另外4個(gè)點(diǎn)，這6個(gè)點(diǎn)均勻分布在以底板中心為圓心，直徑為Φ296mm的圓上，相鄰兩個(gè)點(diǎn)與底板中心的連線夾角均為30°，這6個(gè)點(diǎn)即

116、為6個(gè)Φ18mm孔中心線所在的位置。</p><p>　　3）底板與雙頭螺柱連接的小孔</p><p>　　底板與雙頭螺柱連接的小孔在底板的中心，根據(jù)雙頭螺柱與底板連接的螺紋特征代號(hào)是M20×1-6h-L，所以選擇底板中心小孔的特征代號(hào)選擇M20×1-7H-L。</p><p><b>　　4）底板的高度</b></p

117、><p>　　因?yàn)榈装迮c雙頭螺柱的配合長(zhǎng)度為17mm，所以選擇底板的高度h=20mm。</p><p>　　為了降低底板重量以及節(jié)省材料，除了底板底部四個(gè)角每個(gè)留有邊長(zhǎng)為114mm的正方形，其他底板部分凹下去3mm。</p><p><b>　　5）底板的材料</b></p><p>　　底板只受擠壓力，所以對(duì)材料沒有特別要

118、求，選用Q235A制作底板。</p><p>　　3.8.3雙頭螺柱的長(zhǎng)度</p><p>　　根據(jù)螺母高度h1=15mm，壓板高度h2=20mm，鉆模板高度h3=20mm，工件高度h4=5mm，平臺(tái)高度h5=20mm，平臺(tái)與底板之間支柱長(zhǎng)度L0=144mm，底板高度h6=20mm得雙頭螺柱長(zhǎng)度L為：</p><p>　　L＞h1+ h2+ h3+ h4+ h5+

119、L0+ h6=244mm，</p><p><b>　　取L=250mm</b></p><p>　　3.8.4手柄的設(shè)計(jì)</p><p>　　手柄是焊接在鉆模板上的零件，它的作用是為了方便、快速的裝卸工件。一般由細(xì)長(zhǎng)圓柱彎曲而成。其形狀如圖3.9：</p><p><b>　　圖3.9</b>&l