- 1 -目 錄1 序言 ........................................................................31.1 設(shè)計(jì)目的 ..............................................................31.2 設(shè)計(jì)意義 ..............................................................31.3 現(xiàn)狀分析 ..............................................................31.4 發(fā)展前景 ..............................................................42 零件的分析 ..................................................................52.1 零件的作用 ............................................................52.2 零件的工藝分析 ........................................................53 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ................................................................63.1 確定毛坯的制造形式 .....................................................63.2 基面的選擇 ............................................................63.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .....................................................63.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .....................................................73.3 制定工藝路線 ..........................................................73.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ................................93.5 確定切削用量及基本工時(shí) ...............................................124 夾具設(shè)計(jì) ...................................................................244.1 問題的提出 ...........................................................244.2 夾具設(shè)計(jì) .............................................................244.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇和定位元件及其他元件設(shè)計(jì)選擇 ......................244.2.2 切削力、夾緊力計(jì)算，夾緊裝置的設(shè)計(jì)與選擇 ........................254.2.3 定位誤差分析 ....................................................264.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 ........................................27總結(jié) .........................................................................28致謝 .........................................................................29參考文獻(xiàn) .....................................................................30附圖 .........................................................................32- 2 -CA6140 車床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)摘要：本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械加工工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合等多方面的知識(shí)。此次我設(shè)計(jì)的 CA6140 車床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)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)，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝設(shè)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：工藝、手柄座、切削用量、夾緊、定位。- 3 -1 序言1.1 設(shè)計(jì)目的畢業(yè)之前進(jìn)行這次設(shè)計(jì)是為了給我們將要畢業(yè)的大學(xué)生一次進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì)，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中提高了我們的設(shè)計(jì)能力，具體設(shè)計(jì)目的如下：（1）培養(yǎng)我們解決機(jī)械加工工藝問題的能力（2）進(jìn)一步培養(yǎng)我們識(shí)圖、制圖、運(yùn)用和編寫技術(shù)文件等基本技能（3）培養(yǎng)我們熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力1.2 設(shè)計(jì)意義我設(shè)計(jì)的課題是 CA6140 車床手柄座的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的意義就在于，在設(shè)計(jì)過程中了解該零件存在的問題，找出解決這些問題的方法，通過自己的設(shè)計(jì)對(duì)該零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，以達(dá)到改善零件工作性能，提高零件工作效率的目的。對(duì)夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究，對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造有著重要意義：（1） 保證加工精度采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高且穩(wěn)定。（2） 提高生產(chǎn)率、降低成本用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級(jí)較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。（3） 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。（4） 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。1.3 現(xiàn)狀分析手柄座已經(jīng)廣泛被用到各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，它的存在使機(jī)床的操作很方便，大大提高了工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)的效率，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)都向著自動(dòng)化、專業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。這就要求企業(yè)提高生產(chǎn)率，提高利用率。減少浪費(fèi)，降低成本?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)手柄座的設(shè)計(jì)和制造還存在一些問題，設(shè)計(jì)水平不是很高，在零件的加工技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)技術(shù)水平還不及西方發(fā)達(dá)國(guó)家那么先進(jìn)，這些問題急需得到解決。設(shè)計(jì)中包含機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀分析：國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的- 4 -統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3-4 年就要更新 50%-80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10%-20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：（1） 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；（2） 能裝夾一組具有相似性特征的工件；（3） 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；（4） 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；（5） 采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；（6） 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.4 發(fā)展前景機(jī)床夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展，在其帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向研究。（1） 高精化：高精機(jī)床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對(duì)夾具制造精度要求，機(jī)床夾具精度已提高到微米級(jí)，世界知名夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同型號(hào)，以及不同檔次精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。（2） 高效化：提高機(jī)床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來越多。減少工件安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，夾緊和松開工件只需 1-2 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。（3） 模塊、組合化：夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具已成為夾具技術(shù)開發(fā)基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下了基礎(chǔ)，應(yīng)用 CAD 技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。（4） 通用、經(jīng)濟(jì)化：夾具通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)戴美樂公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強(qiáng)，使夾具通用性好，元件少而精，配套費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，很有推廣應(yīng)用價(jià)值。- 5 -2 零件的分析2.1 零件的作用圖 2-1 CA6140 車床手柄座零件圖(CA6140 lathe handle seat detail drawings)題目所給的零件是 CA6140 車床的手柄座。它位于車床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開、停、換向和制動(dòng)。操作過程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條軸往右移動(dòng)，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動(dòng)，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下端，制動(dòng)帶被拉緊，使主鈾制動(dòng)。手柄與該零件通過 mm 孔連接，機(jī)床內(nèi)部零件通過 mm 孔與手柄座連接，即 CA6140 車25?10?床手柄座的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)由外部到內(nèi)部的傳遞。2.2 零件的工藝分析CA6140 車床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求,分述如下：1．以 為中心的加工表面825H?這一組的加工表面有 的孔，以及上下端面，下端面為 的圓柱端面；孔壁上825H? 45?- 6 -有距下端面 11mm、與 孔中心軸所在前視面呈 角的螺紋孔，尺寸為 M10，另外還825H??30有一個(gè)尺寸為 6H9mm 的鍵槽，孔與鍵槽的總寬度為 27.3H10mm。2．以 為中心的加工表面714?該組的加工表面有 的孔(有位置要求)，加工時(shí)測(cè)量深度為 25mm，鉆孔深度為714?28mm。上孔壁有一個(gè) 配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置要求。以及 孔的端面。5 714H?3．以 為中心的加工表面710H?本組的加工表面有 的孔(兩個(gè))，及其兩個(gè)內(nèi)端面(對(duì)稱)，兩端面均有位置要求，710?端面之間的距離為 mm，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與.234?孔壁之間的平行度公差為 )825H?2.4．以 為中心的加工表面.這組的加工表面有 的孔，該孔通至 上的槽，并有位置要求。5.?85H?由上面的分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)加工另外一組。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的制造形式選擇毛坯應(yīng)考慮的因素有：零件的力學(xué)性能要求、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸、生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展等。我此次設(shè)計(jì)的 CA6140 車床手柄座零件的材料為 HT15—33，重量為 0.73kg。手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動(dòng)，它只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。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請(qǐng)求，由于零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)略，故本零件毛坯采用砂型鑄造。由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度請(qǐng)求，故都不鑄出，留后續(xù)機(jī)械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。- 7 -3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于該零件毛坯沒有鑄孔，故只能以 3 個(gè)主要端面為基準(zhǔn)，由于 φ45mm 小端面表面粗糙度為 Ra3.2mm，若直接以大端面為粗基準(zhǔn)，恐不能一次達(dá)到加工精度，故先以 φ45mm 小端面為粗基準(zhǔn)，粗銑 φ45mm 大端面，再以 φ45mm 大端面為基準(zhǔn)，粗、半精銑小端面，并保證尺寸 43mm。3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合” ，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。3.3 制定工藝路線擬定工藝路線的內(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。制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。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。1、工藝路線方案一：Ⅰ.銑 φ45mm 圓柱小端面;Ⅱ.粗銑 φ45mm 圓柱大端面,保證尺寸 43mm;Ⅲ.鉆、擴(kuò)、鉸 φ25H8mm 孔;Ⅳ.鉆、粗鉸、精鉸 φ10H7mm 孔;Ⅴ.鉆、粗鉸、精鉸 φ14H7mm 孔;Ⅵ.鉆、攻 M10mm 螺紋孔;Ⅶ. 拉鍵槽 6H9mm,保證尺寸 27.3H10mm;Ⅷ.鉆、鉸 φ5mm 圓錐孔;Ⅸ.銑 14 43mm 槽,保證尺寸 14mm,深度 43mm;?Ⅹ.鉆、鉸 φ5.5mm 孔;Ⅺ.去銳邊、毛刺;Ⅻ.終檢,入庫(kù)。2、工藝路線方案二Ⅰ.粗銑 φ45mm 圓柱大端面;Ⅱ.半精銑 φ45mm 圓柱小端面,保證尺寸 43mm;Ⅲ.鉆、擴(kuò)、鉸 φ25H8mm 孔;- 8 -Ⅳ.粗銑 φ14H7mm 孔端面;Ⅴ.鉆、粗鉸、精鉸 φ14H7mm 孔;Ⅵ.鉆、鉸 φ5mm 圓錐孔,鉆、粗鉸、精鉸 φ10H7mm 孔;Ⅶ.鉆、攻 M10 螺紋孔;Ⅷ. 拉鍵槽 6H9mm,保證尺寸 27.3H10mmⅨ.銑 14 43mm 槽,保證尺寸 14mm,深度 43mm;?Ⅹ.鉆、鉸 φ5.5mm 孔;Ⅺ.去銳邊、毛刺;Ⅻ.終檢,入庫(kù)。3、工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案差別在兩點(diǎn):一是方案一先加工有 Ra3.2mm 表面精度請(qǐng)求的小端面,再加工大端面,而方案二是先粗銑大端面,再加工小端面;二是方案一將 φ5mm 圓錐孔和 φ10mm孔按部就班次序加工,而方案二顯得更機(jī)動(dòng)聰慧,看出這兩個(gè)孔的定位方法,夾緊方法雷同,故而在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)加工出來.另外,方案一沒有銑 φ14mm 孔端面,但由于 φ14mm 孔有嚴(yán)格深度請(qǐng)求,故最好還是粗銑一遍。兩套方案顯然方案二更簡(jiǎn)潔更契合請(qǐng)求,但正如前面所分析的,方案二將 φ5mm 圓錐孔和 φ10mm 孔的加工合并在一道工序中,雖然減少了裝夾次數(shù),簡(jiǎn)化了工藝設(shè)計(jì) ,但在一道工序中完成這兩個(gè)鉆孔,由于兩孔的加工深度,加工刀具尺寸,加工時(shí)產(chǎn)生的軸向力等等都相差較大,且兩孔的加工精度請(qǐng)求都較高，顯然組合機(jī)床不實(shí)用。如果采用搖臂鉆床，對(duì)于大批量生產(chǎn)，則要頻繁調(diào)換鉆頭刀具，大大增長(zhǎng)了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)效率，因此，決定還是將兩個(gè)孔離開加工。綜上所述，零件的最后加工路線如下：4、工藝方案的斷定Ⅰ.粗銑 φ45mm 圓柱大端面,以 φ45mm 圓柱小端面為定位基準(zhǔn);Ⅱ.粗銑、半精銑 φ45mm 圓柱小端面,以 φ45mm 大端面為定位基準(zhǔn);Ⅲ.鉆、擴(kuò)、鉸 φ25H8mm 孔,以 φ45mm 圓柱大端面為定位基準(zhǔn);Ⅳ.鉆、粗鉸、精鉸 φ10H7mm,以 φ25H8mm 孔和 φ45mm 圓柱小端面為基準(zhǔn);Ⅴ.粗銑 φ14mm 孔端面,利用 φ45mm 圓柱小端面, φ25H8mm 孔和 φ10H7mm 孔定位,保證尺寸 43mm;Ⅵ.鉆、粗鉸、精鉸 φ14H7mm 孔,定位與Ⅴ工序雷同,保證孔深度 25mm;Ⅶ.鉆、攻 M10mm 螺紋孔,定位與Ⅴ工序雷同;Ⅷ.鉆、鉸 φ5mm 圓錐孔,定位與Ⅴ工序雷同;Ⅸ.拉鍵槽 6H9mm,為便于加工,以 φ45mm 圓柱小端面, φ10H7mm 孔和 φ14H7mm 孔端面定位,同時(shí)要保證尺寸 27.3H10mm;Ⅹ.銑 14 43mm 槽,定位與Ⅴ工序雷同,保證尺寸 43mm;?Ⅺ.鉆,鉸 φ5.5mm 孔,定位與Ⅴ工序雷同;- 9 -Ⅻ.去銳邊,毛刺,尤其注意 φ25H8mm 孔表面可能因?yàn)殂@ M10mm 螺紋孔以及插槽帶來的表面鱗次損傷;ⅩⅢ.終檢,入庫(kù)。3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“手柄座”零件材料為鑄鐵 HT15-33，硬度為 HBS165～187，毛坯的重量約為 1Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造。相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：由于所有孔均有精度請(qǐng)求，且尺寸小，均不鑄出。故僅斷定三個(gè)端面的相干尺寸。查表斷定加工余量：砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，機(jī)器造型，公差等級(jí)為 CT8-12,取 CT10，加工余量等級(jí) E-G,取 G.切削余量：查[4]表 2—4，基礎(chǔ)尺寸小于 100mm，加工余量為 1.4mm；基礎(chǔ)尺寸小于63mm，加工余量為 0.7mm。鑄件公差等級(jí)：查[4],2—3 表，基礎(chǔ)尺寸小于 100mm，取 3.2mm；基礎(chǔ)尺寸小于63mm，取 2.8mm。1、φ45mm 圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量根據(jù)工序要求，φ45mm 圓柱兩端面經(jīng)過兩道工序，先粗銑 φ45mm 圓柱大端面，再粗、半精銑 φ45mm 圓柱小端面，各步余量如下：粗銑：查[3]表 5-45，其余量值規(guī)定，對(duì)于小端面（≤50mm）為 1.0～2.0mm，現(xiàn)取1.8mm。表 5-49 粗銑平面的厚度偏差（≤30mm）為—0.25～—0.39mm，現(xiàn)取—0.30mm。半精銑：由[3]表 5-47，其余量規(guī)定值為 1.0mm。故鑄造毛坯的基礎(chǔ)尺寸為 43＋1.2＋1.8＋1.0＝47mm 。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差為 2.8mm。故：毛坯的名義尺寸：43＋1.2＋1.8＋1.0＝47mm；毛坯的最小尺寸：47－1.4＝45.6mm；毛坯的最大尺寸：47＋1.4＝48.4mm；粗銑大端面后的最大尺寸：43＋1.0＋1.2＝45.2mm；粗銑大端面后的最小尺寸：45.2－0.30＝44.9mm；粗銑小端面后的最大尺寸：:43＋1.0＝44mm；粗銑小端面后的最小尺寸：:44－0.30＝43.7mm。精銑后尺寸與零件尺寸雷同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按[1]表 5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取 IT8=0.039,按入體原則取值,故精銑后尺寸為43-0.039=42.961mm。2、φ14H7mm 孔端面毛坯尺寸及加工余量- 10 -根據(jù)工序請(qǐng)求，φ14H7mm 孔端面僅由粗銑得到，故 φ14H7mm 孔端面距 φ25H8mm 孔中心線的毛坯基礎(chǔ)尺寸為 43＋1.2＝44.2mm，故：毛坯的名義尺寸：43＋1.2＝44.2mm；毛坯的最大尺寸：44.2＋1.4＝45.6mm；毛坯的最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸雷同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差?。?.28mm。故粗銑后的尺寸為 43.92mm。其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸請(qǐng)求，且對(duì)后面諸孔，槽的加工影響不大，僅荒銑即可，故不再一一贅述分析。3、其他尺寸及其加工余量的斷定其他工序尺寸包含 5 個(gè)孔，2 個(gè)槽，1 個(gè)螺紋孔的基礎(chǔ)尺寸，現(xiàn)僅分析重要的 5 個(gè)孔的加工余量及尺寸偏差。5 個(gè)孔均不鑄出，機(jī)械加工出來，根據(jù)[1]，由于 5 個(gè)孔的表面粗糙度請(qǐng)求均較高，所以都要經(jīng)過精鉸工序，具體工序尺寸和加工余量為：（1）φ25H8mm 孔，Ra＝1.6mm；根據(jù)[1]表 3.2-10，加工該孔的工藝為：鉆→擴(kuò)→鉸鉆孔：φ23mm；擴(kuò)孔：φ24.8mm 2Z＝1.8mm（Z 為單邊加工余量）； 鉸孔：φ25H8mm。表 2-1 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 23 0 23擴(kuò) 23 1.8 24.8鉸 24.8 0.2 25（2）φ10H7mm 孔，Ra＝1.6mm；根據(jù)[1]表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆→粗鉸→精鉸鉆孔：φ9.8mm；粗鉸：φ9.96mm；精鉸：φ10H7mm。表 2-2 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 9.8 0 9.8粗鉸 9.8 1.8 9.96精鉸 9.96 0.2 10（3）φ14H7mm 孔，Ra＝1.6mm；- 11 -根據(jù)[1]表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸鉆孔：φ13.0mm；擴(kuò)孔：φ13.85mm； 2Z＝0.85mm（Z 為單邊加工余量）；粗鉸：φ13.95mm；精鉸：φ14H7mm。表 2-3 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 13 0 13擴(kuò) 13 0.85 13.85粗鉸 13.85 0.1 13.95精鉸 13.95 0.05 14（4）φ5mm 圓錐孔，Ra＝1.6mm；由于零件圖紙未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)也按 H7 公差等級(jí)加工，按[1]表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆→精鉸鉆孔：φ4.8mm；精鉸：φ5H7mm。表 2-4 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 4.8 0 4.8精鉸 4.8 0.2 5（5）φ5.5mm 孔，Ra＝3.2mm。由于也未給出公差等級(jí)，現(xiàn)同樣按 φ5mm 圓錐孔加工方法：鉆→精鉸鉆孔：φ4.8mm；精鉸：φ5.5H7mm。表 2-5 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 4.8 0 4.8精鉸 4.8 0.7 5.5（6）外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（ 端面） 。825H?查[1]表 2.2～2.5，取端面長(zhǎng)度余量均為 2.5mm（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 1mm- 12 -精銑 0.2mm（7）其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。3.5 確定切削用量及基本工時(shí)1．工序Ⅰ的切削用量及基本工時(shí)的確定：粗銑 大端面。45?選擇機(jī)床：X51 立式銑床(主電動(dòng)機(jī)功率為 4.5kw)刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=50mm，齒數(shù)Z=16， ，T=180min（見[5]表 14-71）。md160?根據(jù)查[5]表 14-71，取每齒進(jìn)給量 ,又 ，知:Zmfz/3.0?map3?in/.35Vc查。in)/(8.6910.3510rdnc???查查按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （[1]表 4.2-36）則：mi/n機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(7.3210650dVc ???機(jī)機(jī)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： i/1.Znfz （機(jī)查[5]表 15-18 切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度分別取為： ，l2l2?查[1]表 6.2-7 知：基礎(chǔ)工時(shí) 。(min)32.0145.821????fVlt2．工序Ⅱ的切削用量及基本工時(shí)的確定：粗、半精銑 凸臺(tái)端面。45?⑴粗銑 凸臺(tái)端面：45?選擇機(jī)床：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀（粗銑， ；半精銑， ），map8~3?map2~1?由前面加工余量的分析可知此處 。直徑 D=50mm，齒數(shù) Z=16（見[5]表 10-40）。map3?，T=180min（見[5]表 14-71）md160?- 13 -取每齒進(jìn)給量 Zmfz/3.0?根據(jù)查[5]表 14-71 得： in/1.35Vc查 in)/(8.6910.350rdnc????查查按機(jī)床選取 min/r機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(7.3210650 rdVc ???機(jī)機(jī)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： i/1.Znfz （機(jī)查[5]表 15-18 切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度分別取為： ，l2l2?基本工時(shí)： (min)19.0324521???fVlt⑵半精銑 凸臺(tái)端面：45?選擇機(jī)床：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=50mm，齒數(shù) Z=16（見[5]表 10-40）。根據(jù)查[5]表 14-71，及考慮到此步加工為半精銑取每齒進(jìn)給量 Zmfz/2.0?加工余量為 Z=1mmmap1?切削速度為 in/1.35Vc查d60min)/(8.6910.10 rnc????查查選用主軸轉(zhuǎn)速為 則：i/5rn機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(7.3210650dVc ???機(jī)機(jī)工作臺(tái)進(jìn)給量： mi/82.Znfz （機(jī)- 14 -基本工時(shí)： (min)28.014521???fVlt3．工序Ⅲ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆、擴(kuò)、鉸 通孔。825H?機(jī)床選擇：Z535（[1]表 4.2-14）⑴鉆孔 ：m2?選擇 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見[1]表 3.1－6）3（[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16）0.4/fr?機(jī)（[2]表 2.15）硬度 200－21715incVm查01528(/min)3cnrD????查查按機(jī)床選取 （[1]表 4.2－5）9/ir機(jī)實(shí)際切削速度： 23194.08(/in)cV????機(jī)機(jī) 10基本工時(shí)： （[1]表 6.2－5）其中 和 分別為刀具248.6(mi)95.ltnf??機(jī) 機(jī) 1l2的切入長(zhǎng)度和超出長(zhǎng)度，查[5]表 15-9 取 ， 。l1?l32⑵擴(kuò)孔 ：m084.2??選擇 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（[1]表 3.1－8）.由[2]表 2.10 得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 孔時(shí)的進(jìn)給量 ，并由[1]表m80.24? rmf/8.0~7?4.2－16 取 0.72/fr?機(jī)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度 。鉆ccV???????21~3由[2]表 2.15 得 ，故：14/mincV鉆 min)/(7~.412~32~3cc ????????????????鉆 ??i)/(8960.710rDVnc?- 15 -按機(jī)床選取 68/minr?機(jī)實(shí)際切削速度： 24.865.9(/min)10cDV????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： （公式由[5]表 15-7 查得）123.(in)6.7ltnf???機(jī) 機(jī)⑶鉸 孔：825H?選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17） ，m由[2]表 2.24 得 ， ，rmf/5.1~0?map25.0~1.?in/8~4Vc?由[1]表 4.2－16 得 ，2機(jī) in)/(102~52)84(0rDVncc ????按機(jī)床選取 ，則：68/mir?機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(3.510680dnVc ??機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1243.(i).ltf????機(jī) 機(jī)4．工序Ⅳ的削用量及基本工時(shí)的確定：鉆、粗鉸、精鉸 孔。710H?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）⑴鉆 孔：10?選擇 高速鋼錐柄麻花鉆（[1]表 3.1－6）m8.9由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得:0.17/fr?機(jī)（[2]表 2.15）23incV查02374.(/min)9.8cnrd????查查按機(jī)床選取 6/inr機(jī)- 16 -實(shí)際切削速度： min)/(54.29108.60dnVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1243.(in)9.7ltf???機(jī) 機(jī)⑵粗鉸 孔：m96.?選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）由[2]表 2.24 和[1]表 4.2－15 查得:1.3/fr?機(jī)min6Vc查0619.85(/min).cnrd????查查按機(jī)床選取 /inr機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(1.6109.50dVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1243.(mi)9ltnf???機(jī) 機(jī)⑶精鉸 孔：m10?選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）由[2]表 2.24 和[1]表 4.2－15 查得:rf/81.0?機(jī)min6Vc查0619.(/min)cnrd????查查按機(jī)床選取 5/ir機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(12.609510dnVc ????機(jī)機(jī)- 17 -基本工時(shí)： )min(30.81.952421?????機(jī)機(jī) fnlt5.工序Ⅴ的切削用量及基本工時(shí)的確定：粗銑 孔端面H74?機(jī)床選擇：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=40mm，齒數(shù) Z=14由上文中加工余量知 map3?取每齒進(jìn)給量 Zfz/.0根據(jù)查[5]表 14-71 得:in/6.34Vc?查。min)/(81256.3401rdnc???查查按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （[1]表 4.2-36），則：i/n機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(4.31025810dVc ???機(jī)機(jī)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： mi/6.Znfz （機(jī)查[5]表 15-18 切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度分別取為：，ml8.61?l5.12?按[1]表 6.2-5，基礎(chǔ)工時(shí) (min)1.036821??fVlt6．工序Ⅵ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 的孔。mH714?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）(1)鉆 孔：m13?選擇 高速鋼錐柄麻花鉆（[1]表 3.5－6）由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.36/fr?機(jī)（[2]表 2.15）14mincV查- 18 -100143(/min)cVnrD????查查按機(jī)床選取 27/ir機(jī)實(shí)際切削速度： 1327.10(/min)0cnV????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1284.6(i)7.ltf??機(jī) 機(jī)(2)擴(kuò)孔 ：m85.13?選擇 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（[1]表 3.1－8）由[2]表 2.10 得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 孔時(shí)的進(jìn)給量 ，并由[1]表m85.13? rmf/6.0~5?4.2－16 取: rmf/48.0?機(jī)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度 。鉆ccV???????21~3由[2]表 2.15 得 ，故：in/1Vc鉆 min)/(5.~132~312~3cc ????????????????鉆 ??i)/(2678.1501rDnc?按機(jī)床選取 mi/97r?機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(2.410nVc?機(jī)機(jī) ?基本工時(shí)： ??mi1.8.9732????機(jī)機(jī) flt(3)粗鉸 孔：m95.13?選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）由[2]表 2.24 查得：- 19 -， ， ，rmf/0.1~5?map15.0~?in/8~4Vc?in)/(829.3)4(rDVncc??按機(jī)床選取 （[1]表 4.2－15）10/inr?機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(13.610495.3Vc ????機(jī)機(jī)（[1]表 4.2－16）0.81/fmr?機(jī)基本工時(shí)： 128430.1(in).ltnf????機(jī) 機(jī)(4)精鉸 孔：14?選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）m由[2]表 2.24 查得， ，rf/0.1~5?map15.0~?in/8~4Vc?in)/(829.3)4(rDVncc??（[1]表 42－16）0.62/fmr?機(jī)按機(jī)床選取 140/inn機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(15.6040dVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1283.(i)4.6ltnf??機(jī) 機(jī)7．工序Ⅶ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆 底孔，攻螺紋 M10mm。5.8?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）⑴鉆 底孔：m5.8?選用 高速鋼錐柄麻花鉆（[1]表 3.1－6）由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.28/fr?機(jī)- 20 -（[2]表 2.15）16/mincV?查0016(/min)8.5cnrD???查查按機(jī)床選取 4/ir機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(5.140.8510dnVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 23.(in)4.ltf???機(jī) 機(jī)⑵攻螺紋 M10mm：刀具選擇：選擇 M10mm 高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距 （查[1]表 3.1-48） ，即：f mp5.1?m5.1?in/7Vc查 min)/(239105.70rdnc???查查按機(jī)床選取 /ir機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(54.810270dnVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： （計(jì)算公式由[5]表 15-22 查得）(mi).5321???flt機(jī)其中 和 分別為刀具的切入長(zhǎng)度和超出長(zhǎng)度，查[5]表 15-3 取:1l2， 。ml31?8．工序Ⅸ的切削用量及基本工時(shí)的確定：加工 的錐銷通孔。m5?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）⑴鉆 的圓錐孔：.4?刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄麻花鉆m8.4?由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：- 21 -0.1/fmr?機(jī)（[2]表 2.15）2incV查min)/(13268.400 rdnc????查查按機(jī)床選取 /ir機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(5.2018.4360dnVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： (i).2921???機(jī)機(jī) flt⑵鉸 的孔：m5?刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）m5?由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.6/fr?機(jī) inVc查min)/(17.3825610rdnc????查查按機(jī)床選取 9/inr機(jī)實(shí)際切削速度： 053926.1(/in)1cdV???機(jī)機(jī)基本工時(shí)： (mi)0.62??機(jī)機(jī) fnlt9.工序Ⅸ的切削用量及基本工時(shí)的確定：拉鍵槽 6H9mm。機(jī)床選擇：選用臥式內(nèi)拉床 L6120刀具選擇：選用鍵槽拉刀，拉削余量為 3.5mm（[5]表 10-44）查[5]表 14-118，確定拉鍵槽時(shí)的鍵槽拉刀的單面升齒為 0.06mm，查[5]表 8-76 確定拉削速度為 3.6m/min。查[5]表 15-32 知切削工時(shí) ： zvfklZtb10??- 22 -式中： ---------單面余量為 3.5mmbzl---------拉削長(zhǎng)度 43mm--------考慮校準(zhǔn)部分 的長(zhǎng)度系數(shù)取 1.2?K----------考慮機(jī)床反行程系數(shù) ，取 1.4v-----------拉削速度----------拉刀單面升齒zfZ-----------拉刀同時(shí)工作齒數(shù) plz?P-----------拉刀齒距 mlp9.8435.1).251(???所以拉刀同時(shí)工作數(shù)： 5.plZ拉削工時(shí) in2406.310145.???t10.工序Ⅹ的切削用量及基本工時(shí)的確定：銑 14 43mm 槽。?機(jī)床選擇：選用 X62 型銑床刀具選擇：選用高速鋼三面刃圓盤銑刀（整體直齒銑刀） ， ，刀md10?20?Z具壽命 (查[5]表 14-78)min120?T1)、根據(jù)[1]表 3.1-27 知：粗銑 選定ae8~3mae5?因 走刀次數(shù) 次 故走刀次數(shù) N 為 9 次，最后一次 =3mm 。6.8130??N ea根據(jù)零件形狀，確定走刀長(zhǎng)度為 l=37mm。2） 、決定每齒進(jìn)給量 Zf查[1]表 4.2-38 知 X62 型銑床的功率為 7.5KW，中等剛度。根據(jù)表 3.3（ [2] ）：zmfZ/3.0~2?現(xiàn)選取 fZ.3)、決定切削速度 和每分鐘進(jìn)給量機(jī)cVfV由每齒進(jìn)給量 ,查[5]表 14-78 得:Zmfz/3.0?- 23 -min/58Vc?查。min)/(1840510rdnc???查查按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （[1]表 4.2-39），則：i/9n機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(6.59100dVc ????機(jī)機(jī)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： i/14023.Znfz （機(jī)4） 、計(jì)算基本工時(shí)： fmVlt210??式中 l =37mm，根據(jù)[5]表 15-16 查得：切入長(zhǎng)度和超出長(zhǎng)度： ml162421??則： in05.637210??fmVlt總時(shí)間： i4.9.0?Nt11．工序Ⅺ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆、鉸 的孔。m5.?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）⑴鉆 孔：m8.4?刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄麻花鉆m8.4?由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.1/fr?機(jī) 2incV查 min)/(13268.400rdnc????查查按機(jī)床選取 /ir機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(5.201368.40ndVc ????機(jī)機(jī)- 24 -基本工時(shí)： (min)075.1362.521?????機(jī)機(jī) fnlt⑵鉸 孔：m5.?刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）m5.?由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.6/fr?機(jī) inVc查 min)/(42.375.610rdnc????查查按機(jī)床選取 9/inr機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(7.6103925.0dVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： (mi)4.392.1???機(jī)機(jī) fnlt4 夾具設(shè)計(jì)機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件的位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：使工件定位和夾緊，可靠地保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位 。]10[它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中，機(jī)床夾具有很多種類型，其中專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)，故機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)。4.1 問題的提出本次設(shè)計(jì)我選擇了工序Ⅵ鉆 的孔的專用夾具。本夾具主要用來在立式鉆床mH714?Z525 上鉆孔，刀具為 的高速鋼錐柄麻花鉆。該工序要求 孔檢查長(zhǎng)為 ，3 m13?m25孔軸線距 孔軸線的距離為 ，還要保證孔的精度要求，在此基礎(chǔ)上考慮提高生產(chǎn)m25?- 25 -效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高加工質(zhì)量。4.2 夾具設(shè)計(jì)4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇和定位元件及其他元件設(shè)計(jì)選擇經(jīng)過我的分析，在本夾具設(shè)計(jì)中定位方案選擇一面兩銷定位，一面為 小端面，m45?然后選擇兩定位銷，在 孔和 孔處各安裝一定位銷實(shí)現(xiàn)完全定位，一面限制了m25?10三個(gè)自由度，一個(gè)定位銷限制了一個(gè)自由度，兩個(gè)定位銷一起又限制了一個(gè)自由度。該工序要求 孔檢查長(zhǎng)為 ，孔軸線距 孔軸線的距離為 ，由于13 m25?7小端面經(jīng)過半精銑，精度比較高，因而工序以 小端面， 孔和m45? 4m25?孔定位，保證孔深 ，同時(shí)便于立式鉆床加工。10m25在上述的定位元件中，定位銷選擇固定式定位銷，查[6]表 2-1-2 選擇 和?A兩定位銷。32?A由于被鉆孔直徑大于 時(shí)，易采用固定式鉆模（由[6]表 3-3-1 查得） ，所以本夾具10體選擇固定式鉆模，其在使用時(shí)被固定在鉆床工作臺(tái)上；鉆模板是供安裝鉆套用的，鉆模板多裝配在夾具體或支架上，考慮到本工序的加工要求，在本夾具設(shè)計(jì)中選擇固定式鉆模板，它和鉆模夾具體的連接采用銷釘定位，用螺釘緊固成一整體，結(jié)構(gòu)剛度好，加工孔的位置精度較高；鉆套選擇：考慮到加工要求，查[6]表 2-1-47 選擇快換鉆套，規(guī)格為其標(biāo)準(zhǔn)為： ，材料為 ；根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，選擇氣缸m2014?19862/?TGBAT10夾緊機(jī)構(gòu)，由氣缸活塞推動(dòng)槽面壓塊直接夾緊工件。4.2.2 切削力、夾緊力計(jì)算，夾緊裝置的設(shè)計(jì)與選擇在機(jī)械加工過程中，工件將受到切削力、離心力、慣性力等外力的作用，為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)或位移，一般在夾具機(jī)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。在本設(shè)計(jì)方案中選用的是氣缸夾緊機(jī)構(gòu)，夾具方向水平向左，通過槽面壓塊的作用直接夾緊工件，具體夾緊裝置見附圖。這種夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。在本工序中刀具為高速鋼錐柄麻花鉆，鉆頭直徑為 ，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為：mD13?，切削力為：0.36/fmr?機(jī)（查[6]表 1-2-7）pfKDfF8.0427其中 為修正系數(shù)，查[6]表 1-2-8 知：p- 26 -,取 得6.0)19(HBKp?180?97.0)18()90(6.6. ?HBKp237.3.4274278.8. NDfFpf ?在計(jì)算夾緊力時(shí)要考慮安全系數(shù)： 41K?其中 ：基本安全系數(shù)1K：加工性質(zhì)系數(shù)2：刀具鈍化系數(shù)3：斷續(xù)切削系數(shù)4K查表得 ， ， ，5.1?1.2.3?K1.4則： )(287NFf ?實(shí)際夾緊力為： (查[6]表 1-2-11)21uWfN?其中 和 為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，由[6]表 1-2-12 查得 ，1u2 25.01?u因此實(shí)際夾緊力為： ,經(jīng)分析實(shí)際上氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾)(5742.0.821 NuKFfN???緊力大于 ,故本夾具可安全工作。5744.2.3 定位誤差分析定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸和位置精度要求方面的加工誤差，對(duì)于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。21~3對(duì)于本次設(shè)計(jì)的夾具，需保證的尺寸要求：孔深 ，保證加工孔軸線與 孔m25m25?軸線垂直距離為 ，對(duì)于 的要求，由于定位基準(zhǔn)也是 圓柱小端面，故基準(zhǔn)m7254?不重合誤差為零，且由于 圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達(dá)到 ，故4? Ra.3?可認(rèn)為 圓柱小端面的平面度誤差為零，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要45?支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。對(duì)于本工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為 孔和 孔中心線，故基準(zhǔn)不重m25?10- 27 -合誤差為零，基準(zhǔn)位置度誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達(dá)到 ，都經(jīng)過精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩定位銷的標(biāo)準(zhǔn)mRa6.1?尺寸以及相對(duì)位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。4.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序是采用了氣缸夾緊的方式。由于本夾具是對(duì)工件進(jìn)行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。并設(shè)法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問題，目前采取的措施有：提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；夾具體上裝有快換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件。本夾具在安裝工件時(shí)，應(yīng)先通過氣缸調(diào)節(jié)夾緊工件的槽面壓塊退出足夠空間，以便安裝工件，然后使工件的 孔穿過 定位銷，使工件底部的 孔穿過mH825?25?AmH710?定位銷，將 圓柱小端面緊靠在定位板上的支撐面上，這樣工件以 圓3210?A4 45柱小端面為定位基準(zhǔn)安裝。工件裝好后，氣缸推動(dòng)槽面壓塊使其緊靠 圓柱大端面，并夾緊工件。加工完成后，只需通過氣缸調(diào)節(jié)槽面壓塊即可取下工件。夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如果磨損后不能精確保證加工精度，則需要更換鉆套。本夾具平面墊圈是受力部件，夾緊時(shí)檢查其是否發(fā)生受力變形，如果變形，應(yīng)及時(shí)設(shè)法修正，這樣才能保證加工精度，為使其變形小，需要嚴(yán)格控制夾緊力。鉆床夾具裝配圖見附圖