鏈板套茼工藝編制和銑平面夾具、刀具設(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(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 學(xué) 科 類： 學(xué) 號 : 學(xué)校代碼： 密 級： 2014 屆本科生畢業(yè)論文 輸送機(jī)傳輸帶 板套筒工藝編制和銑平面夾具 《二》 、 刀具設(shè)計 院 系： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 姓 名： 徐華清 指導(dǎo)教師： 徐新南 答辯日期： 二〇一五年 月 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 摘要 本文首先對輸送機(jī)傳輸帶 過對輸送機(jī)傳輸帶 述了它的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時的計算和加工刀具的設(shè)計等相關(guān)內(nèi)容。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱相關(guān)資料和書籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了輸送機(jī)傳輸帶 個銑扁位夾具的設(shè)計的指導(dǎo)思想“簡便、高效、經(jīng)濟(jì)” 。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞：鏈板套筒；加工余量；銑扁位夾具；組合刀具； 院本科生畢業(yè)論文 is a to an of is a in to to of of a of of of to a of of it to s a in X 學(xué)院本科生畢業(yè)論文 目錄 一、 緒論 .................................................................... 1 （一） 課題背景 .......................................................... 1 （二） 夾具的發(fā)展史 ...................................................... 1 （三） 小結(jié) .............................................................. 2 二、鏈板套筒 的加工工藝規(guī)程設(shè)計 .............................................. 3 （一） 零件的作 用 ........................................................ 4 （二） 零件的工藝分析 .................................................... 5 （三） 確定生產(chǎn)類型 ...................................................... 7 （四）確定毛坯種類 ...................................................... 9 （五）確定鍛件加工余量及形狀 ........................................... 10 （六） 繪制鑄件零件圖 ................................................... 10 （七） 選擇定位基準(zhǔn) ...................................................... 12 （八） 制定工藝路線 ..................................................... 13 （九） 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 ........................... 1 錯誤 !未定義書簽。 （十） 確定切削用量及基本工時 ........................... 1 錯誤 !未定義書簽。 三、 專用夾具設(shè)計 ........................................................... 18 （一） 問題的提出 ....................................................... 19 （二） 夾具的設(shè)計 ....................................................... 20 四、刀具的設(shè)計 ............................................................. 21 五、設(shè)計總結(jié) ............................................................... 21 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................ 22 致謝 ....................................................................... 23 院本科生畢業(yè)論文 1 一、緒論 （一）課題背景 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小 批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動化達(dá)到了一個新的階段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 20 世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 (二）夾具的發(fā)展史 夾具 在其發(fā)展的 200 多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床 — 工件 — 工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù) 的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性。可以預(yù)見，夾具在不一個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 院本科生畢業(yè)論文 2 （三）小結(jié) 一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的軸承座類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)， 其夾具的設(shè)計，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的 50%— 80%。生產(chǎn)設(shè)計階段，對夾具的選擇和設(shè)計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 二、 鏈板套筒 的加工工藝規(guī)程設(shè)計 （一）零件的作用 題目所給的零件是鏈板套筒。 它一般用于與鏈板之間的連接處，一般起到加強(qiáng)限位的作用。 （二）零件的工藝分析 零件的材料為 2020于圓鋼，鏈板套筒零件就是通過鍛壓而成。以下是鏈板套筒需要加工的 表面以及加工表面之間的位置要求： (1) 外圓 )?P? 的車削加工。 (2) 內(nèi)孔 ??的車削加工。 (3)3X 。15 倒角的車削加工。 (4) 鏈板套筒兩圓柱面扁位的銑削加工。 (5)2X 。15 倒角的車削 加工。 由上面分析可知，可以先加工鏈板套筒的外圓表面，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行內(nèi)孔的加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此鏈板套筒零件沒有復(fù)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。具體的鏈板套筒的零件圖如下： 院本科生畢業(yè)論文 3 （三） 確定生產(chǎn)類型 已知此鏈板套筒零件的生產(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(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 （四） 確定毛坯種類 零件材料為 20慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中 所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇金屬型鍛造毛坯。 毛坯是用來加工各種工件的坯料 ,毛坯的生產(chǎn)方法主要有：鑄造、鍛造、焊接、沖壓件，以及各種型材也可以用作毛坯。 （ 1）鑄件 對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。 （ 2）鍛件 鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和 生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。 （ 3）型材 院本科生畢業(yè)論文 4 型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。 （ 4）焊接件 焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能 進(jìn)行機(jī)械加工。 （ 5）其它毛坯 其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 （五） 確定鍛件加工余量及形狀 查《機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊》 125 頁表 1用各個加工面的鍛件機(jī)械加工余量均為 （六） 繪制鑄件零件圖 （七）選擇定位基準(zhǔn) ①粗基準(zhǔn)的選擇 以零件的外圓面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以零件的側(cè)圓柱面扁位為輔助粗基準(zhǔn)。 院本科生畢業(yè)論文 5 ②精基準(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，以加工后的外圓表面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩圓柱面扁 位為輔助的定位精基準(zhǔn)。 （八）制定工藝路線 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(dá)到的經(jīng)濟(jì)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(jī)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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： 方案一： 05 下料，鋸斷，保證長度 20103? 10 車 1 夾外圓，找正。 3 ??? 3 車外圓至尺寸 0 ? ，長度 24 4 車中間外圓至尺寸 ?? ,保證 58? 23 5 外圓倒角 15 ，孔口倒角 2X 。30 20 車 2 調(diào)頭夾光外圓，內(nèi)定位貼緊圓柱面扁位，找正 1 平圓柱面扁位，保證長度 0 2 車外圓至尺寸 0 ? 3 外圓倒角 15 ，孔口倒角 2X 。30 30 熱 滲碳、淬火，滲碳深度 火硬度，內(nèi)外表面 部 0 磨 磨外圓至尺寸 ? 50 檢 按零件圖紙檢驗(yàn) 60 探傷 磁性探傷，檢查裂紋并退磁 院本科生畢業(yè)論文 6 70 清洗 1、清洗干凈 2、晾干 80 裝箱 寫標(biāo)識 （圖號、名稱），按規(guī)定位置擺放 方案二： 05 下料，鋸斷，保證長度 20103? 10 車 1 夾外圓，找正。 3 ??? 3 車外圓至尺寸 0 ? ，長度 24 4 車中間外圓至尺寸 ?? ,保證 58? 23 5 外圓倒角 15 ，孔口倒角 2X 。30 20 車 2 調(diào)頭夾光外圓，內(nèi)定位貼緊圓柱面扁位，找正 1 平圓柱面扁位，保證長度 0 2 車外圓至尺寸 0 ? 3 外圓倒角 15 ，孔口倒角 2X 。30 30 磨 磨外圓至尺寸 ? 40 熱 滲碳、淬火，滲碳深度 火硬度，內(nèi)外表面 部 0 檢 按零件圖紙檢驗(yàn) 60 探傷 磁性探傷，檢查裂紋并退磁 70 清洗 1、清洗干凈 2、晾干 80 裝箱 寫標(biāo)識 （圖號、名稱），按規(guī)定位置擺放 方案三： 05 下料，鋸斷，保證長度 20103? 10 車 1 夾外圓，找正。 院本科生畢業(yè)論文 7 3 ??? 3 車外圓至尺寸 0 ? ，長度 24 4 車中間外圓至尺寸 ?? ,保證 58? 23 5 外圓倒角 15 ，孔口倒角 2X 。30 20 車 2 調(diào)頭夾光外圓，內(nèi)定位貼緊圓柱面扁位，找正 1 平圓柱面扁位，保證長度 0 2 車外圓至尺寸 0 ? 3 外圓倒角 15 ，孔口倒角 2X 。30 30 熱 滲碳、淬火，滲碳深度 火硬度，內(nèi)外表面 部 0 磨 磨外圓至尺寸 ? 50 探傷 磁性探傷，檢查裂紋并退磁 60 檢 按零 件圖紙檢驗(yàn) 70 清洗 1、清洗干凈 2、晾干 80 裝箱 寫標(biāo)識 （圖號、名稱），按規(guī)定位置擺放 由上述幾種零件加工工藝路線方案分析確定，首先分別經(jīng)粗、精車加工外圓面及圓柱面扁位，以及鉆內(nèi)孔 40? ，車削內(nèi)孔 4 ??? 及內(nèi)孔處倒角，粗、精銑鏈板套筒兩圓柱面扁位等等。其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過程中會對零件已加工 好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時對零件的裝夾和拆卸較頻繁，時間耽擱較長，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。 （九）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 ① 機(jī)床的選擇 工序 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90 采用 通車床 工序 120、 130 采用 通銑床 院本科生畢業(yè)論文 8 ② 選擇夾具 該鏈板套筒的生產(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。在 銑削兩圓柱面扁位時，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。 ④選擇量具 加工的面均采用游標(biāo)卡尺。 ⑤其他 對垂直度誤差采用千分表進(jìn)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。 （十）確定切削用量及基本工時 1） 工序 10 車 1：車內(nèi)孔至尺寸 3 ??? 機(jī)床： 通車床 刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具 過查表可知，車孔深度為 ?； 查表可知，由于刀桿伸出長度為 切削深度為 所以我們可以知道，車刀的進(jìn)給量 ； 切削速度 V ：通過查找相關(guān)設(shè)計手冊和規(guī)范，可知： m 5/25.0 ? 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，有 0 于是就有機(jī)床的切削速度： ?? ????? ?= 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 計算每分鐘進(jìn)給量： m 6606.0 ???切削的長度 l 的計算： 9? 院本科生畢業(yè)論文 9 計算刀具的切入長度 1l ： ~2(1 ?????? 計算刀具的切出長度 2l ： ~32 ? 有 2 ? 計算行程次 數(shù)： 1?i 計算機(jī)動時間： m i ???????mj 工序 10 車外圓至尺寸 0 ? ，長度 24 通過查表可知，車外圓長度為 4? ； 查表可知，由于刀桿伸出長度為 切削深度為 于是就有：車刀的進(jìn)給量 ； 切削 速度 V ：通過查找相關(guān)手冊可知 m 5/25.0 ? 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，有 0 于是就有機(jī)床的切削速度： 0 0 0 00 ?? ????? ?= 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 計算每分鐘進(jìn)給量： m 6606.0 ???切削的長度 l 的計算： 3? 計算刀具的切入長度 1l ：k 2302)3~2(1 ??????計算刀具的切出長度 2l ： ~32 ? 有 2? 計算行程次數(shù)： 1?i 計算機(jī)動時間：m ??????? mf 0 車中間外圓至尺寸 ?? ,保證 58? 23 通過查表可知，車外圓長度為 4? ； 查表可知，由于刀桿伸出長度為 切削深度為 于是就有：車院本科生畢業(yè)論文 10 刀的進(jìn)給量 ； 切削速度 V ：通過查找相關(guān)手冊可知 m 5/25.0 ? 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，有 0 于是就有機(jī)床的切削速度： 0 0 0 00 ?? ????? ?= 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 計算每分鐘進(jìn)給量： m 6606.0 ???切削的長度 l 的計算： 3? 計算刀具的切入長度 1l ：k 2302)3~2(1 ??????計算刀具的切出長度 2l ： ~32 ? 有 2? 計算行程次數(shù)： 1?i 計算機(jī)動時間：m ??????? mf 0 外圓倒角 15 ，孔口倒角 2X 。30 通過查表可知，倒角深度為 ； 查表可知，由于刀桿伸出長度為 切削深度為 于是就有：車刀的進(jìn)給量 ； 切削速度 V ：通過查找相關(guān)手冊可知 m 5/25.0 ? 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，有 0 于是就有機(jī)床的切削速度： 0 0 0 00 ?? ????? ?= 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 計算每分鐘進(jìn)給量： m 6606.0 ???院本科生畢業(yè)論文 11 切削的長度 l 的計算： 3? 計算刀具的切入長度 1l ：k 2302)3~2(1 ??????計算刀具的切出長度 2l ： ~32 ? 有 2? 計算行程次數(shù)： 1?i 計算機(jī)動時間：m ??????? mf 0 平圓柱面扁位，保證長度 0 通過查表可知，車削深度為 ? ； 查表可知，由于刀桿伸出長度為 切削深度為 所以我們可以知道，車刀的進(jìn)給量 ； 切削速度 V ：通過查找相關(guān)設(shè)計手冊和規(guī)范，可知： m 5/25.0 ? 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，有 0 于是就有機(jī)床的切削速度： ?? ????? ?= 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 計算每分鐘進(jìn)給量： m 6606.0 ???切削的長度 l 的計算： 9? 計算刀具的切入長度 1l ： ~2(1 ?????? 計算刀具的切出長度 2l ： ~32 ? 有 2 ? 計算行程次數(shù)： 1?i 計算機(jī) 動時間： m i ???????mj 工序 20 車外圓至尺寸 0 ? 院本科生畢業(yè)論文 12 通過查表可知，車孔深度為 11 查表可知，由于刀桿伸出長度為 切削深度為 所以我們可以知道，車刀的進(jìn)給量 ； 切削速度 V ：通過查找相 關(guān)設(shè)計手冊和規(guī)范，可知： m 5/25.0 ? 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，有 0 于是就有機(jī)床的切削速度： ?? ????? ?= 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 計算每分鐘進(jìn)給量： m 6606.0 ???切削的長度 l 的計算： 9? 計算刀 具的切入長度 1l ： ~2(1 ?????? 計算刀具的切出長度 2l ： ~32 ? 有 2 ? 計算行程次數(shù)： 1?i 計算機(jī)動時間： m i ???????mj 工序 20 外圓倒角 15 ，孔口倒角 2X 。30 通過查表可知，倒角深度為 ； 查表可知，由于刀桿伸出長度為 切削深度為 于是就有：車刀的進(jìn)給量 ； 切削速度 V ：通過查找相關(guān)手冊可知 m 5/25.0 ? 由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，有 0 院本科生畢業(yè)論文 13 于是就有機(jī)床的切削速度： 0 0 0 00 ?? ????? ?= 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 計算每分鐘進(jìn)給量： m 6606.0 ???切削的長度 l 的計算： 3? 計算刀具的切入長度 1l ：k 2302)3~2(1 ??????計 算刀具的切出長度 2l ： ~32 ? 有 2? 計算行程次數(shù)： 1?i 計算機(jī)動時間：m ??????? mf 0 磨外圓至尺寸 ? 通過查表可知，磨削深度為 ； 查表可知，由于砂輪伸出長度為 切削深度為 于是就有：砂輪的進(jìn)給量 ； 磨削速度 V ：通過查找相關(guān)手冊可知 m 5/25.0 ? 由表可知，磨床主軸轉(zhuǎn)速的計算公式為： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ????? ?，有 0 于是就有磨床的切削速度： ?? ????? ?= 3 6 / m i n 0 . 6 /6 0 / m i m m 計算每分鐘進(jìn)給量： m 6606.0 ???磨削的長度 l 的計算： 3? 計算砂輪的切入長度 1l ：k 2302)3~2(1 ??????計算砂輪的切出長度 2l ： ~32 ? 有 2? 計算行程次數(shù)： 1?i 院本科生畢業(yè)論文 14 計算機(jī)動時間：m ??????? mf 專用夾具設(shè)計 （一）問題的提出 本夾具主要用來銑鏈板套筒外圓扁位的夾具。本例加工的零件對象是鏈板套筒，加工的主要內(nèi)容是將圓柱面銑扁，便于零件在輸送機(jī)鏈上的卡位、安裝拆卸以及傳送扭矩。輸送機(jī)種類繁多，結(jié)構(gòu)雖然不太復(fù)雜，但由于輸送機(jī)鏈帶非常長，所以鏈節(jié)數(shù)目非常龐大，如前文敘述輸送鏈有上千米長，則需要上萬個鏈節(jié)和銷軸銷套，加工任務(wù)因此也相當(dāng)繁重，需要有能夠快速高效的定位、輕松可靠的工裝夾具。 本例中我們設(shè)計的銑削夾具， 能夠?qū)崿F(xiàn)零件加工的準(zhǔn)確快速定位、夾壓、保證刀具切削可靠，不會因?yàn)榱慵谇邢鬟^程中移動或轉(zhuǎn)動而打壞銑刀，以及零件的快速拆卸。本課題的難點(diǎn)和主要任務(wù)是，就是要選擇最有效的裝夾定位方案和夾具元件，使我們在一次裝夾中能夠加工更多的零件，提高生產(chǎn)效率。 （二）夾具的設(shè)計 1）定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，在銑削鏈板套筒圓柱面扁位的時候，鏈板套筒的外圓面已經(jīng)進(jìn)行了粗車、精車加工，所以選擇經(jīng)過加工的外圓表面作為定位基準(zhǔn)面，并以鏈板套筒的下底面以及已經(jīng)過車削的內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)來對工件進(jìn)行定位，限制工件的自由度，這樣工 件就別限制了自由度，從而達(dá)到了定位的目的。 2）定位誤差的分析 定位方式選用的是能夠自動對中的圓柱零件 V 型塊定位方式，一個方向（水平面上）的誤差能夠自動對中消除；和這個方向垂直方向（鉛錘線上，也就是高度）的定位誤差，則可以通過精密計算和制造，確保 V 型塊定位中心高鏈板套筒 (見夾具裝配圖和 V 型塊零件圖）來保證。決定于銷軸（或套茼）本身的公差尺寸、夾具定位塊（件號鏈板套筒，各人不同）的高度公差，還有夾具體本身的高度（厚度）公差決定，這幾項(xiàng)公差可以精密制造加以控制，但三項(xiàng)積累誤差加院本科生畢業(yè)論文 15 起來數(shù)值仍然不容小視 2、 V 形塊的 尺寸的計算 根據(jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 V 形塊設(shè)計公式（ 及零件圖和夾具裝配圖數(shù)據(jù)得： V 形塊的工作角度：α =90° V 形塊基面到定位園中心的距離： H=h+ 形塊的開口尺寸： B=2(h+本例因?yàn)槭且粋€變形了的 V 形塊定位，計算原理公式和上式類似，得到鏈板套筒尺寸（見銑夾具裝配圖）為 3、 V 形塊的定位誤差的計算 按制造公差，取 X（代入銷軸（或銷套）外圓尺寸的公差值） Δ y== 注： 值； V 形塊的工作角度α越大，定位誤差越?。坏ぷ鹘嵌圈猎酱?，定位穩(wěn)定性越差。 作為以最后精加工外圓尺寸定位的銑削工序， 很小，Δ y 誤差在允許范圍內(nèi)。前邊我們分析，此誤差還受到了 V 形塊和夾具底板厚度的公差影響，實(shí)際上，在夾具的安裝調(diào)整中，我們還可以采取一些措施，把這個Δ y 誤差嚴(yán)密控制在一個很低的水平：用外徑等于銷軸（或銷套）中值的標(biāo)準(zhǔn)芯棒在夾具上進(jìn)行試安裝并測量，第一步調(diào)整Δ x 到位 第二步對芯棒進(jìn)行試銑削，隨時測量相當(dāng)?shù)匿N軸（或銷套）銑削后的高度尺寸，對應(yīng)圖紙要求，使 Δ y 為最小。 院本科生畢業(yè)論文 16 第三步同時銑削已經(jīng)初步安裝調(diào)整后的銑削對刀塊，使其與銑削后的銷軸平面等高 按此方法，熟練的銑工能夠利用對刀塊對刀，再進(jìn)行平面銑削，能夠?qū)ⅵ?0 絲之內(nèi)，而不受 V 形塊底板等制造公差的影響。完全滿足圖紙的公差要求。 3）銑削力及夾緊力的計算 需要考慮銑削時的切削力影響，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：銑削力計算公式為： 其中： 用高速鋼銑刀銑削時，考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù)，其值查表； 削深度（ 齒進(jìn)給量（ mm/z）； D 刀直徑（ B 削寬度（ z 刀的齒數(shù)； 慮工件材料機(jī)械性能不同的修正系數(shù)，加工鑄鐵時 布氏硬度值 /190） 于灰鑄鐵 94。 查表可得： 8；碳鋼取 68 削深度（一次進(jìn)刀） z；每齒進(jìn)給量 院本科生畢業(yè)論文 17 D=56刀直徑 B=18削寬度（按銷套零件圖紙，銷軸此尺寸為 Z=8； 銑刀齒數(shù) 1 切削 材料修正系數(shù) 代入得： =68× 18× 8× 1＝ 313N 三、夾緊力的計算公式： Q=套 式中： K— 安全系數(shù)， K 的取值范圍一般為 3，粗加工時取 3，精加工時取 2。 K== 一套 — 一套夾緊上的主切削力。【 12】 Q=套 =313=799N 則兩把銑刀為 1600N 因?yàn)樗x用的刀具是自制的復(fù)合三面刃銑刀，兩把同樣的三面刃銑刀同時銑削銷軸（或銷套）對邊的兩個平面，兩邊銑削 同時進(jìn)行，扭矩能夠互相抵消。產(chǎn)生的切向力同時指向側(cè)面定位塊方向，由于夾具的夾緊定位機(jī)構(gòu)此時連接成一個剛性的體系，由三個 栓兩個 栓以及兩個直徑 8 的圓銷承受側(cè)向切削力。 夾具體可以承受剪切力 12001600N 其中 S 為受剪力的多個螺栓和圓柱銷的總共橫截面積 (計算過程略），經(jīng)計算要剪斷這些螺栓和銷，需要 51200以夾緊完全可靠。 院本科生畢業(yè)論文 18 4）夾緊元件及動力裝置的確定 根據(jù)設(shè)計要求保證夾具一定的先進(jìn)性且夾緊力并不是很大，所以采取螺旋夾緊裝 置。工件在夾具體上安裝后，通過推動移動 V 型板將工件夾緊。 5）夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本次設(shè)計的鏈板套筒銑圓柱面扁位夾具，采用了帶反錐的特殊夾緊元件。將夾緊力均衡的分配到側(cè)面以及水平面，也就是相當(dāng)于 V 型塊的兩個受力平面上，使零件夾緊更加穩(wěn)定可靠。加工零件緊緊貼靠在支撐平面上，夾緊力直接傳遞到夾具體上，銷軸套茼元件并沒有變形的空間。通過拆掉螺釘就可以把工件輕松地 取出來。 圖 4銑扁位夾具裝配圖 四、 刀具的設(shè)計 與其他加工機(jī)床的刀具相比 ，普通機(jī)床加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好；同時要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料（如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金）并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 1、車削用刀具及其選擇 數(shù)控車削常用的車刀一般分尖形車刀、圓弧形車院本科生畢業(yè)論文 19 刀以及成型車刀三類。 （ 1）尖形車刀 尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如 90°內(nèi)外圓車刀、左右圓柱面扁位車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒 棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。 尖形車刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。 （ 2）圓弧形車刀 圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃沒一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖，因此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。 圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接（凹形）的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應(yīng)考慮兩點(diǎn)：一是車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪 廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。 （ 3）成型車刀 成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刃的形狀和尺寸決定。 數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。刀具的選擇原則 盡可能選擇大的刀桿橫截面盡寸，較短的長度尺寸提高刀具的強(qiáng)度和剛度，減小刀具振動； 1． 選擇較大主偏角（大于 75 度，接近 90 度）：粗加工時選用負(fù)刃傾角刀具，粗加工時選用 正刃傾角刀具； 2． 粗加工時選用無涂層刀片及小的刀尖圓弧半徑； 3． 盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化刀具； 4． 選擇正確的、快速裝夾的刀桿刀柄。 （一） 選擇銑削刀具的考慮要點(diǎn) 在數(shù)控銑床上使用的刀具主要立銑刀、面銑刀、球銑刀、環(huán)形刀、鼓形刀和錐形刀等。常用到面銑刀、立銑刀、球頭銑刀和環(huán)形銑刀。除此以外還院本科生畢業(yè)論文 20 有各種孔加工刀具。 面銑刀的圓周表面和圓柱面扁位上都有切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)和刀片機(jī)夾可轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，刀齒材料為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為 40 立銑刀是數(shù)控機(jī)床上用的最多的一種銑刀。立銑刀的圓柱表面 和圓柱面扁位上都有切削刃，它們可同時進(jìn)行切削，也可單獨(dú)進(jìn)行切削。結(jié)構(gòu)有整體式和機(jī)夾式等，高速鋼和硬質(zhì)合金是銑刀工作部分的常用材料。 模具銑刀由立銑刀發(fā)展而成，可分為圓錐形立銑刀、圓柱形球銑刀、圓柱形球頭或圓柱面扁位上布滿切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作經(jīng)向和軸向進(jìn)給。銑刀工作部分用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。 首先根據(jù)加工內(nèi)容和工件輪廓形狀確定刀具類型，再根據(jù)加工部分大小選擇刀具大小。 銑刀類型選擇： 1． 加工較大平面選擇銑刀。 2． 加工凸臺、凹槽、平面輪廓選擇立銑刀。 3． 加工曲面較平坦的部位 常采用環(huán)形銑刀。 4． 曲面加工選擇球頭銑刀。 5． 加工空間曲面模具型腔與凸模表面選擇模具銑刀。 6． 加工封閉鍵槽選鍵槽銑刀等。 五 、 設(shè)計總結(jié) 本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了車、鉆、銑、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。院本科生畢業(yè)論文 21 在每道工序中都有計算切削用量和工時。 在夾具設(shè)計中，先確定工件的基準(zhǔn)，然后通過兩面一銷定位，將工件固定夾緊在夾具上。在此計算了了夾緊力和夾具體的誤差等。 在本次設(shè)計中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方 案進(jìn)行分析比較，有所不足。 參考文獻(xiàn) [1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊 [M] ．北京出版社， 1996． 1． 院本科生畢業(yè)論文 22 [2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊 [M] ．機(jī)械工業(yè)出版社， 2005． 1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊 [M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2002． [4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊 [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 2000． [5] 徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計手冊 [M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社， 2003． 10． [6] 都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 [M] ．貴州人民出版社， 1983． 4． [7] 胡建新．機(jī)床夾具 [M] ．中國勞動社會保障出版社， 2001． 5． [8] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊 [M] ．安徽文化音像出版社， 2003． [9] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 2000． [10] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊 [M]．中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1994． 12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊 [M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987． [12] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計手冊 [M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2002． 8． [13] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工 藝教研室編機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州人民出版社 14] 龔定安 ,蔡建國 編著陜西科學(xué)技術(shù)出版社 15] 孟少農(nóng) 主編機(jī)械加工工藝手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 16] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》 修訂組金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 上海科學(xué)技術(shù)出版社 17] 孫麗嬡 主編機(jī)械制造工藝及專用夾具 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