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說明書
題 目：蝸桿軸承座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
及專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
系 別：
專 業(yè)：
年 級(jí)：
指導(dǎo)教師：
系主任：
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
蝸桿軸承座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：切削用量；夾緊；定位；誤差
IV
Abstract
This design involves knowledge of mechanical manufacturing technology, fixture design of machine tools, metal cutting machine tools, tolerance coordination and measurement.
The preparation of machining process rules and fixture design of worm bearing seat parts and special machine tool fixture design are three parts, including process design, process design and special fixture design. In the process design, it is necessary to analyze the parts, understand the process of the parts and then design the blank structure, select the processing benchmark of the parts, and design the process route of the parts. Then the dimension calculation of each working step of the part is carried out. The key is to determine the technological equipment and cutting amount of each working step. For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; The positioning error of fixture positioning is calculated, the rationality and deficiency of fixture structure are analyzed, and the improvement should be paid attention to in future design.
Key words: Cutting amount; clamping; positioning; error
目 錄
摘 要 II
Abstract III
第1章 緒論 1
第2章 零件的分析 2
2.1 零件的作用 2
2.2零件的工藝分析 2
2.3 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 3
2.4 確定鑄件加工余量與形狀 4
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
3.1基準(zhǔn)的選擇 6
3.2 加工工藝路線的確定 7
3.3 切削用量及切削時(shí)間的確定 8
第4章 夾具設(shè)計(jì) 13
4.1 設(shè)計(jì)類型及機(jī)床選擇 13
4.2 定位方案的確定 13
4.3 夾緊方案的確定 14
4.4 夾具定位元件的設(shè)計(jì) 15
4.5 夾具體設(shè)計(jì) 15
4.6 定位誤差分析 16
4.7 切削力計(jì)算 17
4.8 夾緊力計(jì)算 17
結(jié) 論 19
致 謝 20
參考文獻(xiàn) 21
第1章 緒論
蝸桿軸承座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)完成了所有的專業(yè)課程以后進(jìn)行的一次設(shè)計(jì)，在此次設(shè)計(jì)中我們要解決許多生產(chǎn)實(shí)踐中技術(shù)問題，比如零件的加工的工藝流程安排，零件相關(guān)切削參數(shù)的確定，以及零件專用夾具的設(shè)計(jì)等問題。
在進(jìn)行工藝和夾具設(shè)計(jì)之前，首先要詳細(xì)查看零件圖，要對(duì)零件圖上的標(biāo)注要仔細(xì)看清，對(duì)一些技術(shù)要求要了解清楚。然后根據(jù)零件圖上的尺寸和要求，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，查閱相關(guān)手冊(cè)和類似零件的工藝編制經(jīng)驗(yàn)，編制針對(duì)這個(gè)零件的工藝。最后選擇一個(gè)重要的工序設(shè)計(jì)一套夾具。
除此之外本次設(shè)計(jì)還需要進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)夾具是銑面工序。加工的時(shí)間由兩部分組成，一部分是機(jī)械加工時(shí)間另一部分是加工輔助時(shí)間，由于機(jī)械加工時(shí)間由機(jī)械加工工藝確定的切削參數(shù)決定，是一個(gè)相對(duì)固定的時(shí)間。所以縮短加工輔助就顯得非常重要，通過縮短加工輔助時(shí)間能延長(zhǎng)機(jī)床的開機(jī)時(shí)間提高機(jī)床使用效率提升生產(chǎn)能力。而一套好的夾具應(yīng)該在保證工件加工質(zhì)量的同時(shí)又能方便裝夾。如何在設(shè)計(jì)中保證零件在加工中與機(jī)床及刀具的位置正確，如何實(shí)現(xiàn)快速裝夾，提高加工精度，降低生產(chǎn)成本都是本次設(shè)計(jì)的著重要解決的問題。
5
第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
軸承座是個(gè)單獨(dú)零件,一般材料為HT200\150等鑄造成型。另外,單獨(dú)的軸承座可以作成比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu),用來(lái)定位圓錐磙子軸承或其他軸承,如果直接在機(jī)殼上鑄造與加工的話工藝比較復(fù)雜。
還有,就是裝配與維修的簡(jiǎn)單性,裝配時(shí)可以節(jié)省時(shí)間,如果軸承座出現(xiàn)內(nèi)孔磨損等,只要更換軸承座就可以了,不用更換整個(gè)機(jī)殼.可以說應(yīng)該是想當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單的移動(dòng)套零件主要是起支撐套的作用，在裝配部件中其保護(hù)零件的作用，經(jīng)常用于軸類零件的防護(hù)上。
圖2.1零件圖
2.2零件的工藝分析
通過對(duì)該零件的重新繪制，對(duì)零件進(jìn)行分析，零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削。零件主要有以下的加工面：
（1）零件尺寸33、38的各個(gè)端面的加工，部分端面具有較高的精度要求，是加工的關(guān)鍵表面。
（2）零件的內(nèi)孔的表面粗糙度Ra的值為3.2和1.6，精度要求高，是加工的重要表面。
（3）φ12的孔，粗糙度要求為3.2，也是重要加工表面。
（4）其余螺紋孔孔直接加工。
（5）其余表面要求不高，不用加工，通過鑄造就可以達(dá)到加工要求。
2.3 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定
零件材料為HT200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類型為成批，中小批量生產(chǎn)，考慮到加工過程中,機(jī)器的影響并不大,相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)部分,大尺寸的厚度,所以鑄坯毛坯的選擇為好。
1）選擇毛坯公差等級(jí)
查參考表2.2-3，這種鑄件的尺寸公差CT為7~9級(jí)。
2）起模斜度
為了便于模具,模具,模具的核心方向的斜率,以免損害沙子或砂芯。JB / T5015 - 91的角1:30開始。
3）選擇澆注系統(tǒng)類型
由于鑄件為較小也不易氧化，故采用封閉式澆注系統(tǒng)。
該系統(tǒng)具有較好的阻渣能力，可防止金屬液卷入氣體，消耗金屬少，清理方便。
4）確定內(nèi)澆道在鑄件上的位置
底部澆注系統(tǒng)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):基本操作的條件下的主要通道,模具填充是穩(wěn)定的,和金屬的形成水、氧化和鑄造缺陷是可以避免的。
5）確定直澆道的位置和高度
直澆道澆注示意圖
參考參考表3[6]與澆口流道鑄件壁厚，查得壓力角取α＝7°，則：
Hm≧Ltgα＝600*tg7°=73.7
通過參考[1]和機(jī)床的加工精度和定位精度可以達(dá)到,可以實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)要求,零件的成型工藝是可行的。
而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。
2.4 確定鑄件加工余量與形狀
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》2.2-5，選取加工余量等級(jí)為MA-F級(jí)，根據(jù)手冊(cè)中的數(shù)據(jù)查表2.2-4確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量如表2-1所示：
項(xiàng)目/mm
基本尺寸mm
機(jī)械加工余量/mm
說明
左右端面
182
2
單側(cè)加工
38的端面
38
2
雙側(cè)加工
33端面
33
2
單側(cè)加工
Φ18、Φ16的孔
不鑄出
不鑄出
鑄坯設(shè)計(jì)
M4、M10的螺紋孔
不鑄出
不鑄出
鑄坯設(shè)計(jì)
Φ12的孔
不鑄出
不鑄出
鑄坯設(shè)計(jì)
表2.1機(jī)械加工余量
圖2.2毛坯圖
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一。正確合理地選擇基面，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，加工工藝將充滿問題，而且還會(huì)造成大量的廢品，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在初始加工過程中，以毛坯上的粗糙表面作為加工零件的粗糙基準(zhǔn)。在下一步驟中，加工表面被用作加工的精細(xì)基準(zhǔn)。主要考慮以下要求。第一，確保加工表面和非加工表面之間的正確位置；二是保證了加工面與專用加工面之間的正確位置，使專用加工面的加工余量小且均勻；第三，提高加工面與定位基準(zhǔn)面之間的定位精度。四是裝夾方便，定位可靠，裝夾結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
基面的選擇
定位基面的選擇是制定零件加工路線和確定加工方案的重要工作。基面的選擇是否正確、合理，將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取端面作為定位基準(zhǔn)，。
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：
（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。
（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。
（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。
（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。
以已經(jīng)加工好的中心孔和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。
3.2 加工工藝路線的確定
擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
制定的工藝路線如下：
工
序
號(hào)
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
10
鑄造
鑄造毛坯
20
熱處理
退火處理
30
銑
以尺寸35mm下表面為粗基準(zhǔn)面，銑右端33mm尺寸上表面
40
銑
以右端33mm尺寸上表面為基準(zhǔn)，銑尺寸33mm、36mm兩端下表面
50
粗銑
以尺寸35mm下表面定位，粗銑左右兩端尺寸35mm前后兩面
60
半精銑
以尺寸35mm下表面定位，半精銑左右兩端尺寸35mm前后兩面
70
精銑
以尺寸35mm下表面定位，尺寸35mm前后面互為基準(zhǔn)，精銑左右兩端尺寸35mm前后兩面
80
銑
以尺寸35mm前面、下面定位，銑左端面，
銑
以尺寸35mm前面、下面定位，銑右端面，
90
鏜
以尺寸35mm前面、下表面為定位，同時(shí)鏜孔Φ18與Φ16孔，保證Φ18與Φ16孔的同心度、不平行度要求
100
鉆
以尺寸35mm前面、下面、左面定位，鉆、擴(kuò)、鉸尺寸Φ12孔，保證孔Φ12的不垂直度要求
110
反鏜
以尺寸35mm前面、下表面為定位，鏜尺寸Φ31沉孔
120
鉆
以尺寸35mm前面、下面、左面定位，加工Φ2孔
鉆
（以尺寸35mm前面、下面、右面定位M10、M4螺紋孔，M10、M4攻螺紋）
130
插
以尺寸35mm前面、下面、左面定位，加工長(zhǎng)度為47mm的槽達(dá)到圖樣要求
140
插
以尺寸35mm前面、下面、右面定位，加工長(zhǎng)度為66mm的槽達(dá)到圖樣要求
150
鉗
清洗、去毛刺
160
檢驗(yàn)
終檢
3.3 切削用量及切削時(shí)間的確定
工序3：銑右端33mm尺寸上表面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝750
當(dāng)＝750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序：銑尺寸33mm、36mm兩端下表面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
4） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?
5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)＝750r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
6） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
.
工序：銑左端面
刀具：高速鋼面銑刀，D=60mm，齒數(shù)z=10
背吃刀量：=3mm
每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[1]表30-15，取=0.15mm/z
銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[1]表30-23，取=30m/min
機(jī)床主軸速度：
，查[3]表4-16，取=95r/min
實(shí)際銑削速度：
每分進(jìn)給量：
銑削寬度：=50mm
刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[1]表30-38公式如下：
具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[1]取=2mm
機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[1]
工序：鉆、擴(kuò)、鉸尺寸Φ12孔
(1) 鉆Φ11mm孔
機(jī)床：Z525立式鉆床
刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼鉆頭W11Cr4V.
1)進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊(cè)》表10-66,當(dāng)鑄鐵≤HB200時(shí)，D=Φ11時(shí)，取f=0.3mm/r
2)切削速度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-70,及10-66,查得
V=35m/min.
3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 619.2r/min
,與619.2r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為555r/min。現(xiàn)選取=555r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
4)削工時(shí)。
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm;
t= ==0.63(min)
(2) 擴(kuò)Φ11.8mm孔
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為
式中的、——加工實(shí)心孔進(jìn)的切削用量.
現(xiàn)已知
=0.36mm/r (《切削手冊(cè)》)表2.7
=42.25m/min (《切削手冊(cè)》)表2.13
1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r
2) 削速度 v=0.4×42.25=16.9m/min.
3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 271.8r/min
與271.8r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
5) 削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =10mm; =4mm;
t= ==0.78(min)
(3) 鉸Φ12mm孔
1) 進(jìn)給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機(jī)床選取0.5mm/r
2) 削速度 按切削手冊(cè)選取v=0.4×48.25=19.3m/min.
3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 298.3r/min
與298.3r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。
所以實(shí)際切削速度
==
4) 工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =7mm; =3mm;
t= ==0.73(min)
第4章 夾具設(shè)計(jì)
4.1 設(shè)計(jì)類型及機(jī)床選擇
根據(jù)課題，選擇了最重要的工序之一的銑面進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝規(guī)程可知，銑削加工采用立式銑床（圖4-1）。如圖立式銑床是一種常見的機(jī)械加工裝備，立式銑床的主軸是垂直布置的，決定了他的加工方向是工作臺(tái)水平移動(dòng)。在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到機(jī)床工作臺(tái)的進(jìn)給方向和進(jìn)給行程。
圖4-1立式銑床
4.2 定位方案的確定
工件的定位面是工件上直接和接觸的部分，選擇定位面時(shí)應(yīng)該遵循以下原則：選擇大而平整的平面或內(nèi)圓外圓進(jìn)行定位、選擇定位面后要方便后續(xù)的裝夾、定位面所對(duì)應(yīng)的裝夾位置應(yīng)該結(jié)構(gòu)牢固，在裝夾時(shí)保證不得有變形現(xiàn)象。根據(jù)上述原則選擇底端面作為加工基準(zhǔn)。
在夾具體上安裝一個(gè)v型塊進(jìn)行定位，零件的左端面作為粗基準(zhǔn)定位，V型塊限制兩個(gè)移動(dòng)自由度，定位擋塊限制兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度，最后用支撐釘限制一個(gè)移動(dòng)自由度，這樣就現(xiàn)在了空間的6個(gè)自由度。完成零件的定位。
選擇定位元件是夾具設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要任務(wù),直接影響工件相對(duì)于刀具的正確位置。根據(jù)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知機(jī)床的定位元件有很多種，如定位板、定位銷、支承釘、定位軸、V型塊等。
本次設(shè)計(jì)選擇定位元件為：V型塊、非標(biāo)定位擋塊。
4.3 夾緊方案的確定
對(duì)夾緊裝置的基本要求：
1、夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。
2、夾緊力的大小適當(dāng)，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個(gè)加工過程中的位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要是工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。
3、夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，允許設(shè)計(jì)越復(fù)雜、效率越高的夾緊裝置。
考慮到本次設(shè)計(jì)的夾具其零件并不是十分的復(fù)雜，并且為本夾具是進(jìn)行銑面加工，工件在水平向右方向有移動(dòng)趨勢(shì)，采用的是對(duì)水平方向進(jìn)行夾緊。
夾緊元件有：光面壓塊、手柄螺栓。
圖4-2 夾緊機(jī)構(gòu)
4.4 夾具定位元件的設(shè)計(jì)
定向鍵裝配在夾具底面的縱向槽當(dāng)中，正常使用兩個(gè)。它距離盡量布置的要遠(yuǎn)一些。經(jīng)過定向鍵以及銑床的工作臺(tái)U形槽的配合，使本次設(shè)計(jì)的夾具上的定位元件的工作表面相對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)的方向具有合理的位置關(guān)系。定向鍵可以承受銑削加工時(shí)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)的力矩，可以降低夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷度，提高夾具在加工當(dāng)中的穩(wěn)定性。定位鍵的具體結(jié)構(gòu)如圖4-3。
圖4-3定位鍵
4.5 夾具體設(shè)計(jì)
夾具體是夾具的重要零件，他的主要作用是作為整個(gè)夾具的支撐部件，同時(shí)還連接了如鉆模板、定位銷、支撐釘、支撐板、壓板等零件，是一套夾具中最為重要的零件，夾具體的加工精度是否能夠達(dá)到要求直接關(guān)系到工件的加工質(zhì)量。如夾具體底面與頂面的平行度直接關(guān)系到鉆孔加工中孔的垂直度。該夾具體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，選用易于得到毛坯的灰鑄鐵作為夾具體材料。
圖4-3 夾具體零件圖
4.6 定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。
4.7 切削力計(jì)算
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-19中公式，查加工灰鑄鐵時(shí)端面銑刀的切削力計(jì)算公式為:
公式中各參數(shù)含義如下：
：各種銑刀加工不同材料的切削參數(shù)，對(duì)于端面銑刀加工灰鑄鐵取
：高速鋼銑刀切削力的修正系數(shù)，對(duì)于灰鑄鐵取1.0
：銑削時(shí)各分力與圓周力的比值，對(duì)于對(duì)稱端銑取:
其余參數(shù)根據(jù)機(jī)械加工工藝數(shù)值帶入計(jì)算得:
4.8 夾緊力計(jì)算
夾緊力的計(jì)算公式為:
查表得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
圖4-5 夾具裝配圖
結(jié) 論
設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們?cè)O(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
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21
0
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
蝸桿軸承座
共
1
頁(yè)
第
頁(yè)
材 料 牌 號(hào)
毛 坯 種 類
鑄鐵
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每 臺(tái) 件 數(shù)
備 注
工
序
號(hào)
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
10
鑄造
鑄造毛坯
鑄造
20
熱處理
退火處理
鑄造
30
銑
以右端33mm尺寸上表面為粗基準(zhǔn)，銑尺寸33mm、36mm兩端下表面
金工
X52k
銑刀、游標(biāo)卡尺、銑夾具
40
銑
以尺寸35mm下表面為基準(zhǔn)面，銑右端33mm尺寸上表面
金工
X52k
銑刀、游標(biāo)卡尺、銑夾具
50
粗銑
以尺寸35mm下表面定位，粗銑左右兩端尺寸35mm前后兩面
金工
X60
銑刀、千分尺、銑夾具
60
半精銑
以尺寸35mm下表面定位，半精銑左右兩端尺寸35mm前后兩面
金工
X60
銑刀、千分尺、銑夾具
70
精銑
以尺寸35mm下表面定位，尺寸35mm前后面互為基準(zhǔn)，精銑左右兩端尺寸35mm前后兩面
金工
X60
銑刀、千分尺、銑夾具
80
銑
以尺寸35mm前面、下面定位，銑左端面，
金工
X60
銑刀、游標(biāo)卡尺、銑夾具
銑
以尺寸35mm前面、下面定位，銑右端面，
金工
X60
銑刀、游標(biāo)卡尺、銑夾具
90
鏜
以尺寸35mm前面、下表面為定位，同時(shí)鏜孔Φ18與Φ16孔，保證Φ18與Φ16孔的同心度、不平行度要求
金工
T616
鏜刀、鏜夾具、圓柱塞規(guī)
100
鉆
以尺寸35mm前面、下面、左面定位，鉆、擴(kuò)、鉸尺寸Φ12孔，保證孔Φ12的不垂直度要求
金工
Z525
麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、圓柱塞規(guī)、鉆夾具
110
反鏜
以尺寸35mm前面、下表面為定位，鏜尺寸Φ31沉孔
金工
T616
鏜刀、鏜夾具、圓柱塞規(guī)
120
鉆
以尺寸35mm前面、下面、左面定位，加工Φ2孔
金工
Z525
麻花鉆、機(jī)用絲錐、螺紋塞規(guī)、圓柱塞規(guī)、鉆夾具
鉆
（以尺寸35mm前面、下面、右面定位M10、M4螺紋孔，M10、M4攻螺紋）
金工
Z525
麻花鉆、機(jī)用絲錐、螺紋塞規(guī)、圓柱塞規(guī)、鉆夾具
130
插
以尺寸35mm前面、下面、左面定位，加工長(zhǎng)度為47mm的槽達(dá)到圖樣要求
金工
B5020
插槽刀、游標(biāo)卡尺、插床夾具
插
以尺寸35mm前面、下面、右面定位，加工長(zhǎng)度為66mm的槽達(dá)到圖樣要求
金工
B5020
插槽刀、游標(biāo)卡尺、插床夾具
150
鉗
清洗、去毛刺
金工
160
檢驗(yàn)
終檢
金工
設(shè) 計(jì)（日 期）
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審 核（日期）
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