刀架零件的機械加工工藝及夾具設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 寧學 課程設(shè)計 (論文 ) 刀架軸承座加工工藝及夾具設(shè)計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 要 本文是對刀架軸承座零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對刀架軸承座零件的兩道工序的加工設(shè)計了專用夾具 . 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且 有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本 論文夾具 設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計 刀架軸承座內(nèi)孔端面銑床夾具和壓蓋安裝孔鉆床夾具設(shè)計 。 關(guān)鍵詞： 刀架軸承座 ，加工工藝 ，加工方法，工藝文件， 夾具 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 is of of of In to of a in a it to to In of 2 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................................................................................................................................................ 1 目 錄 ........................................................................................................................................ 2 第 1 章 序 言 ........................................................................................................................ 4 第 2 章 刀架軸承座 的加工工藝規(guī)程設(shè)計 ................................................................................ 5 件的分析 ................................................................................................................... 5 件的作 用 ........................................................................................................ 5 件的工藝分析 ................................................................................................ 5 定生產(chǎn)類型 ............................................................................................................... 6 定毛坯 ....................................................................................................................... 6 定毛坯種類 .................................................................................................... 6 定鑄造加工余量及形狀 ................................................................................ 6 制鑄造零件圖 ................................................................................................ 7 藝規(guī)程設(shè)計 ............................................................................................................... 7 擇定位基準 .................................................................................................... 7 定工藝路線 .................................................................................................... 7 擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 ................................................................................ 9 械加工余量、工序尺寸及公差的確定 ...................................................... 10 定切削用量及基本工時 ......................................................................................... 11 精銑底平面 .................................................................................................. 11 左側(cè)面、銑右側(cè)面 ...................................................................................... 12 、精銑 φ16孔上端臺階面 .......................................................................... 12 精鏜 φ32的切削用量及基本工時 .............................................................. 13 鉸 2.................................................................................................... 14 、 4 ....................................................................... 16 孔攻絲 ................................................................................................. 16 章小結(jié) ..................................................................................................................... 18 第 3 章 鉆鉸 2夾具設(shè)計 .......................................................................................... 19 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 具的設(shè)計 ................................................................................................................ 19 位分析 ....................................................................................................... 19 位原理 ....................................................................................................... 19 位元件的分析 ........................................................................................... 20 緊元件的選擇 ........................................................................................... 20 位誤差的分析 ............................................................................................ 21 ........................................................................................ 22 具設(shè)計及操作的簡要說明 ................................................................................... 23 結(jié) 論 ........................................................................................................................................ 24 參 考 文 獻 ............................................................................................................................ 25 致謝 .......................................................................................................................................... 26 4 第 1 章 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的 零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。 機殼零件加工工藝及夾具設(shè)計 是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及 工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。 本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 2 章刀架軸承座的加工工藝規(guī)程設(shè)計 件的分析 件的作用 題目所給的零件是刀架軸承座。刀架軸承座 是用來支撐軸承的，固定軸承的外圈，僅僅 讓內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，外 圈保持不動，始終與傳動的方向保持一致（比如電機運轉(zhuǎn)方向），并且保持平衡； ,刀架軸承座 的概念就是軸承和箱體的集合體 ,以便于應用 ,這樣的好處是可以有更好的配合 ,更方便的使用 ,減少了使用廠家的成本 多種多樣 ,通常是一個箱體 ,軸承可以安裝在其中 件的工藝分析 圖 架軸承座零件圖 零件的材料為 造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是刀架軸承座需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 6 (1) 中心圓孔Ф 32 (2) 兩端面與中心孔Ф 32(4) 底面與中心孔Ф 32 由上面分析可知，可以先加工刀架軸承座中心孔，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度 及機床所能達到的位置精度，并且此刀架軸承座零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 定生產(chǎn)類型 已知此刀架軸承座零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 定毛坯 定毛坯種類 零件材料為 慮零件零件結(jié)構(gòu)簡單，根據(jù)任務書，故選擇鑄造毛坯。 定鑄造加工余量及形狀 查《機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊》 172頁表 1購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 制鑄造 零件圖 圖 零件毛坯圖 藝規(guī)程設(shè)計 擇定位基準 ①粗基準的選擇 以零件的下端孔為主要的定位粗基準，以較大面 。 ②精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準，以下端孔為輔助的定位精基準。 定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到 8 的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用各種機床配以專用夾具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 表 工序號 工序內(nèi)容 工序一 鉆Φ 32序二 鉸Φ 32達到圖紙尺寸公差 工序三 粗銑Φ 32粗糙度達到 兩面間的距離為 80 工序四 精銑Φ 32粗糙度達到 到圖紙尺寸公差 工序五 粗銑φ 16孔上端臺階面 工序六 精銑φ 16孔上端臺階面 工序七 鉆鉸 2孔 工序八 鉆 1孔、 46孔 工序九 鉆孔攻絲 序十 終檢入庫 表 工序號 工序內(nèi)容 工序一 時效 工序二 粗銑底面 工序三 精銑底面 工序 四 銑左側(cè)面 工序五 銑右側(cè)面 工序六 粗銑φ 16孔上端臺階面 工序七 精銑φ 16孔上端臺階面 工序八 粗車軸承孔φ 32孔 工序九 精車軸承孔φ 32孔 工序十 鉆鉸 2孔 工序十一 鉆 1孔、 46孔 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 工序十二 鉆孔攻絲 序十三 終檢入庫 工藝方案的比較與分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產(chǎn)，縮短裝換刀具的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序 分得很紊亂并且很集中，基準得不到保證，加工出來的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。 工序號 工序內(nèi)容 工序一 時效 工序二 粗銑底面 工序三 精銑底面 工序四 銑左側(cè)面 工序五 銑右側(cè)面 工序六 粗銑φ 16孔上端臺階面 工序七 精銑φ 16孔上端臺階面 工序八 粗車軸承孔φ 32孔 工序九 精車軸承孔φ 32孔 工序十 鉆鉸 2孔 工序十一 鉆 1孔、 46孔 工序十二 鉆 孔攻絲 序十三 終檢入庫 擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 ① 機床的選擇 工序 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9采用 工序 5、 6、 7、 11采用 10 ② 選擇夾具 該刀架軸承座的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 ③選擇刀具 在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。④選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī)。 ⑤其他 對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。 械加工余量、工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面資料 已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 表 濟度、粗糙度 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗銑Φ 323 粗銑上端孔側(cè)面的工藝凸臺 3 粗鏜Φ 321 1 4 精鏜Φ 32 粗銑Φ32粗銑左面 3 銑右面 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 6 鉆 Φ 8的孔 1 1 定切削用量及基本工時 精銑底平 面 機床： 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀 (間距為 80)，材料： 15 100D ，齒數(shù) 20Z? ，為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=3以銑削深度3pa 齒進給量據(jù)參考文獻 [3]表 0 /fa m m Z?銑削速度 V ：參照參考文獻 [3]表 V m s? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0??? ? ??， 按照參考文獻 [3]表 245 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??進給量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s? ? ? ? ?工作臺每分進給量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m? ? ??a：根據(jù)參考文獻 [3]表 0??切削工時 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 ~ 3 )l D D a ?? ? ? ? 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 ~ 3 ) 7 . 6 ? ? ? ? 刀具切出長度2l：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機動時間121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f?? ??? ? ? 12 查參考文獻 [1]，表 銑左側(cè)面、銑右側(cè)面 機床： 具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 00?齒數(shù) 14?Z ①粗銑 銑削深度 :3a 齒進給量據(jù)《機械加工工藝手冊》表 0 /fa m m Z?銑削速度 V ：參照《機械加工工藝手冊》表 6/V m s? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0??? ? ??，取 300 / m 實際銑削速度 V? ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ? ??進給量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s? ? ? ? ?工作臺每分進給量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m? ? ??a：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 40??被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 16l 刀具切入長度 1l ： 2)3~1((21 ????? ?刀具切出長度 2l ：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機動時間121 1 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i l lt f?? ??? ? ? 查參考文獻 [1]，表 粗、精銑 φ 16 孔上端臺階面 機床： 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀 (間距為 80)，材料： 15 200D ，齒數(shù) 20Z? ，為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=3以銑削深度3pa 齒進給量據(jù)參考文獻 [3]表 0 /fa m m Z?銑削速度 V ：參 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 照參考文獻 [3]表 V m s? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0??? ? ??， 按照參考文獻 [3]表 245 / m 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??進給量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s? ? ? ? ?工作臺每分進給量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m? ? ??a：根據(jù)參考文獻 [3]表 0??切削工時 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入長度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 ~ 3 )l D D a ?? ? ? ? 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 ~ 3 ) 7 . 6 ? ? ? ? 刀具切出長度2l：取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機動時間121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f?? ??? ? ? 查參考文獻 [1]，表 粗精鏜 φ 32 的切削用量及基本工時 所選用刀具為硬質(zhì)合金（鎢鈷類） 6直徑為 32? 的圓形鏜刀。 ① 5= ② f 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 知，當粗鏜鑄件時，鏜刀直徑 pa 鏜刀伸出長度為 ： f =按 9），選擇， 14 f =③ V =（ 3 式中 m =0.2，T = x =?????V（ 3 =37 ?000=71000 ??= （ 3 按 擇 n =160 2.6 ④ 選鏜刀的主偏角 045 ，則 1L = 9? ， 2 ? ， 03 ?L，， ， 1?i ，則： ??=117s 鉸 2 孔 機床： 刀具： ? 8直柄短麻花鉆 確定鉆削用量 確定進給量 f 根據(jù)參考文獻 [2]，表 28查出 0 . 4 7 ~ 0 . 5 7 /f m m r?表，查床說明書，取 0 /f m m r? 。 根據(jù) 參考文獻 [2]表 28頭強度所允許是進給量 ' 1 /f m m r? 。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力m a x 15690由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻 [2]，表 28許的進給量 " 1 f m m r? 。 由于所選進給量 f 遠小于 'f 及 "f ，故所選 f 可用。 確定切削速度 v 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 2]，表 28購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 由插入法得 1 7 / m ， 47325 1 T N M??表， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結(jié)論進行修正。 根據(jù)參考文獻 [2]，由表 28， ，故 ' 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m? ? ? ?表 ''01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 7 4 . 3 / m i . 5v m m???? ? ??表查 床說明書，取 175 / m 。實際切削速度為 0 2 0 . 5 1 7 5 / m i . 2 6 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m ? ??? ? ?由 參考文獻 [2]， 表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N? ? ? 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m? ? ? ? ? 校驗機床功率 切削功率'/)m M n n k? 表（1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W? ? ? ? 機床有效功率 ' 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P?? ? ? ? ? 故選擇的鉆削用量可用。即 0 0 /f m m r? ， 175 / m ， 1 1 / m 相應地 5016， m??， 切削工時 被切削層長度 l ： 32l 刀具切入長度 1l ： 1 2 0 . 5( 1 ~ 2 ) 1 2 0 1 6 . 922c t g k c t g m m? ? ? ? ? ?刀具切出長度 2l ： ~12 ? 取 2 ? 16 走刀次數(shù)為 1 機動時間23 2 6 . 9 3 0 . 5 6 m i 4 3 1 7 5?? ? ?? 查參考文獻 [1]，表 步 輔助時間為： 鉆 1 孔、 46 孔 鉆孔選用機床為 具選用 機械加工工藝手冊》第 2卷。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2卷表 0鉆孔進給量為 則取 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2卷表 削速度 計算公式為 m （ 3 查得參數(shù)為 ,???? 具耐用度 T=35則 v =? ?=1.6 所以 n =?=72 選取 所以實際切削速度為1000 ??v=確定切削時間（一個孔） t = 28 ?? ??孔攻絲 床：立式鉆床 具：根據(jù)參照參考文獻 [3]表 9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔 切削深度 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 [3]表 38，取 。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 切削速度 V ：參照參考文獻 [3]表 41，取 V m s? 。 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7??? ? ??， 按 照參考文獻 [3]表 31，取 630 / m 所以實際切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s? ??? ? ??切削工時 被切削層長度 l ： 42l 刀具切入長度 1l ： 1 17( 1 ~ 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m? ? ? ? ? ? ?刀具切出長度 2l ： ~12 ? 取 2 ? 走刀次數(shù)為 1 機動時間14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0?? ? ?? 攻絲 床：組合攻絲機 刀具：釩鋼機動絲錐 進給量 f ：由于其螺距 ,因此進給量 切削速度 V ：參照《機械加工工藝手冊》表 m 48.0 ? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，取 50 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速0n：取 50 實際切削速度 V? ： 0 0 0 00 ?? ????? ?由工序 2 可知： 0? 02?l 走刀次數(shù)為 1 機動時間m i ???????????? fn j 18 章小結(jié) 本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機床，再查閱資料找出進給量，由它算出機床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 3 章 鉆鉸 2 孔夾具設(shè)計 具的設(shè)計 在本次夾具設(shè)計中，設(shè)計鉆 2 孔的夾具，在工件夾緊方面要求手動夾緊。這類夾具的特點是：針對性強，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產(chǎn)效率高和定位精度高，但是設(shè)計制造周期長，產(chǎn)品更新?lián)Q代時往往不能繼續(xù)使用適應性差，費用較高。 位分析 在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心軸定位，工件以小 根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設(shè)計過程中盡量以設(shè)計基準為定位基準，以便減小加工誤差。 所以在這道設(shè)計中采用外圓表面以及底平面和一側(cè)端面為定位基準。 位原理 在機械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機床上相對于刀具處于正確的相對位置。當采用機床夾具安裝一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這些要求的。要實現(xiàn)工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置，必須做到以下三點： （ 1） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置； （ 2） 使夾具在機床上占有正確的位置； （ 3） 使刀具相對于夾具占有正確的位置。 工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過設(shè)置定位支承點， 限制工件的相對運動來實現(xiàn)。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運動原理學可知，任一剛體在空間直角坐標系中都有六個自由度，即沿三個坐標軸軸向移動的自由度，分別用 X 、 Y 、 Z 來表示；繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動的自由度，分別用 X 、 Y 、 Z 來表示。由此看來，未限制六個自由度的工件的位置是不確定的，當然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對影響工件加工面位置精度的相應自由度進行限制。 20 工件的六個自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應的自由度。 位元件的分析 在加工過程中，因為該零件較為復雜，加上零件的特殊性，因此在設(shè)計過程中設(shè)計定位板一塊來 限制零件的自由度，定位板限制了零件的 X 、 Y 的移動方向和旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)計一拉桿限制了零件繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)的方面，一共限制了零件的五個自由度，達到不完全定位狀態(tài)。 不完全定位可分為下列兩種情況： ① . 由于工件的加工前的結(jié)構(gòu)特點，無法也沒有必要限制某些方面的自由度； ② . 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時允許某些方面的自由度不被限制。 緊元件的選擇 工件在夾緊過程中應避免夾緊元件跟工件進行點接觸。因為在點接觸的過程中，即使有很小的夾緊力也可以產(chǎn)生很大的應力，由于定加工過程產(chǎn)生的誤差在夾緊上經(jīng)常會出現(xiàn)點接觸的 情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺的相對位置安裝誤差，必須進行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。本次設(shè)計中鉆模板材料為 45鋼，其外還有自制導軌。 ① 鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用 67 67 合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產(chǎn)或用來加工孔距較小以及孔距精度較高的孔。 可換鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套 則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉(zhuǎn)動。鉆套與襯套間采用 67 67 合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產(chǎn)。 快換鉆套：當要取出鉆套時，只要將鉆套朝逆時方向轉(zhuǎn)動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。 在這次設(shè)計中我選擇可換鉆套，因為是大批量生產(chǎn)。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長來保證精度和它的高度。快換鉆套如圖所示： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 4換鉆套 ② 由于加工過程中選用的機床為 臂鉆床，《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編第二卷，表 臂鉆床聯(lián)系尺寸可得，底座 T 型槽數(shù)為 5 個，工作臺上面 個，工作臺側(cè)面槽數(shù)為 3 個， 12002450 ??? 276?t ， 28?a ， 46?b ，20?c ， 48?h ， 5 6 01 0 0 08 0 0 ????? 1501 ?t ， 361 ?h ， 1751 ?e ， 1152 ?c ，221 ?a ， 361 ?b 。 位誤差的分析 定位誤差是指由于定位不準而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對夾具設(shè)計中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的 1/3，即可認為該定方 案符合加工精度的要求。 在用夾具裝夾工件時，當工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時，工件的位置即由定位元件確定下來。而對一批工件來說，因各工件的有關(guān)表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個被定位的工件上的一些表面的位置仍然會產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 該夾具以 2 個平面和和 1 個活動 V 型塊定位，螺旋機構(gòu)， 要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小 于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 由 [5]和 [6]可得： ⑴ 定位誤差： 當以任意邊接觸時 m i D d???? ? ? ? ?當以固定邊接觸時 22 2?? ???式中彼此最小間隙 通過分析可得： 0 2D ?0 1d ? 因此：當以任意邊接觸時 0 3DW ?⑵ 夾緊誤差 ： ?co s)(m a x ?? ?其中接觸變形位移值： a 1 [( 1 ?????? c o s 0 . 0 1 3j j y ? ? ? ? ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取 誤差總和： 0 . 0 9 6 0 . 5jw m m m m? ? ? ? ?從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 削力及夾緊力的計算 該孔的設(shè)計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則； 參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 夾＝ 向力： N） 扭距： ?????? ??m 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)321 由資料《機床夾具設(shè) 計手冊》查表 721 ?? 可得： 切削力公式：（ 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 式中 ? 查表 821 ?? 得： 9 0( ? )(實際所需夾緊力：由 參考文獻 [16]《機床夾具設(shè)計手冊》表 1121 ?? 得：? 安全系數(shù) 式（ ：： 6543210 式中：60 ~ 參考文獻 [16]《機床夾具設(shè)計手冊》表 121 ?? 可得： ???????K 所以 )( 5 8 0 ????由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用液壓泵螺旋夾緊機構(gòu)。 取 ， ? ， ? 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，由式（ ：： )(5830)( 210 z ????? ????? 式中參數(shù)由 [16]《機床夾具設(shè)計手冊》可查得： ? 675.5??901 ?? 0592 ?? ?? 631 ?? ?? 其中： )(140 )(80 由 [16]《機床夾具設(shè)計手冊》表 2621 ?? 得：原動力計算公式： 由上述計算易得： ?0因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、心軸為定位基準，在 用螺旋夾緊壓板機構(gòu)夾緊工件。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 24 結(jié) 論 本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn)，工序就分得很散，中間 就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。 在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 結(jié)論 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 參 考 文 獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設(shè)計手冊 [M]，上海：上?？茖W技術(shù)出版社， 19