虎鉗固定鉗身的鉆、鉸Φ18孔夾具設(shè)計及加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖,虎鉗,固定,18,夾具,設(shè)計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設(shè)備,cad 固定鉗身機械加工工藝規(guī)程及鉆、鉸?18孔夾具設(shè)計 一、零件的分析 (一)零件的作用 題目所給的零件是固定鉗身。固定鉗是身整個平口鉗的基體部分，絲杠是通過固定鉗口的兩個安裝孔來定位的，并且在絲杠和固定鉗身之間還安裝了一個墊圈以減小摩擦。大螺母是和絲杠相互配合的，可以在絲杠上移動?；顒鱼Q口是通過固定螺釘安裝在大螺母上的，這樣活動鉗口就可以在大螺母的帶動下一起移動.另外有兩個鉗口板分別用螺釘固定在固定鉗身和活動鉗口上面,這樣在絲杠旋轉(zhuǎn)時就可以帶動大螺母一起移動,將絲杠的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活動鉗口的直線移動,這時活動鉗口上的鉗口板就可以相對于固定鉗身上的鉗口板進行移動,從而實現(xiàn)平口鉗的加緊和松開. (二)零件的工藝分析 零件的材料為HT150，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是固定鉗身需要加工的表面： 1、底面。 2、2-?13孔。 3、 左端面 4、 右端面 5、 ?25孔 6、 ?18孔 7、 2-M6螺紋孔 8、 底面寬60長180的槽 9、 工字型通槽 由上面分析可知，可以粗加工底面，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，并且此固定鉗身零件沒有復(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。 二、確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第2頁表1.1-2，可確定該固定鉗身生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 三、確定毛坯 1、確定毛坯種類： 零件材料為HT150。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。 2、確定鑄件加工余量及形狀： 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第39頁表2.2-4，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示： 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量 說明 底面 200 H 3.0 單側(cè)加工 左端面 120 H 2.5 單側(cè)加工 右端面 120 H 2.5 單側(cè)加工 頂面 120 H 2.5 單側(cè)加工 高35上端面 166 H 3.0 單側(cè)加工 底面寬60長180的槽 180 H 2.5 單側(cè)加工 工字型通槽 148 H 2.5 單側(cè)加工 3、繪制鑄件零件圖 四、工藝規(guī)程設(shè)計 (一)選擇定位基準： 1 粗基準的選擇：以零件的高35上端面為主要的定位粗基準，以右端面和后端面為輔助粗基準。 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，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個?13孔為輔助的定位精基準。 (二)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到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第20頁表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序01 金屬性澆鑄 工序02 時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03 銑底面，以高35上端面為定位基準，采用X52K立式銑床加專用夾具； 工序04 鉆2-?13孔，以高35上端面為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具； 工序05 銑頂面、高35上端面，以底面為定位基準，采用X52K立式銑床加專用夾具； 工序06 銑左端面，以底面為定位基準，采用X52K立式銑床加專用夾具； 工序07 銑右端面；倒角3×45?，以底面為基準，采用X52K立式銑床加專用夾具； 工序08 銑臺階；以底面為基準，采用X62臥式銑床加專用夾具； 工序09 鉆、鉸?25孔，以底面為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具； 工序10 鉆、鉸?18孔，以底面為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具； 工序11 鉆、攻2-M6螺紋孔，以底面為基準，采用Z525立式鉆床加專用夾具； 工序12 銑底面寬60長180的槽，以高35上端面為定位基準，采用X52K立式銑床加專用夾具； 工序13 銑工字型通槽，以底面為基準，采用XK7132數(shù)控銑床加專用夾具； 工序14 鉗工去毛刺； 工序15 檢驗至圖紙要求。 工序16 包裝、入庫 （三）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定: 1、圓柱表面工序尺寸： 前面根據(jù)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： 加工 表面 加工 內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序 尺寸 表面粗 糙度 工序余量 最小 最大 2-?13 鉆 6.5 CT12 25 12.82 13 ?25孔 鉆 11.5 IT9 6.3 22.948 23 鉸 1.0 IT8 3.2 24.967 25 ?18孔 鉆 8.5 IT9 6.3 17.957 17 鉸 1.0 IT8 3.2 17.973 18 2-M6螺紋孔 鉆 2.55 IT9 6.3 5.07 5.1 攻 0.45 IT9 M6 6.3 2、平面工序尺寸： 工序號 工序 內(nèi)容 加工 余量 基本 尺寸 經(jīng)濟 精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 01 銑底面 3.0 200 12 0.75 2.25 02 頂面 3.0 120 12 0.75 2.25 03 高35上端面 2.5 166 12 0.75 2.25 07 左端面 2.5 120 12 0.75 2.25 08 臺階 2.5 120 12 0.75 2.25 10 右端面 2.5 120 12 0.75 2.25 11 底面寬60長180的槽 2.5 180 9 0.75 2.25 12 工字型通槽 2.5 148 9 0.75 2.25 3、 確定切削用量及時間定額： 工序01 金屬性澆鑄 工序02 時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03 銑底面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝475 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序04 鉆2-?13孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2 則機動工時為 工序05 銑頂面、高35上端面 工步一：銑頂面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：銑高35上端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝475 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序06 銑左端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序07 銑右端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：倒角3×45? 工序08 銑臺階 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序09 鉆、鉸?25孔 工步一：鉆Φ23孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步二：鉸Φ23孔至Φ25 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工序10 鉆、鉸?18孔； 工步一：鉆Φ17孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工步二：鉸Φ17孔至Φ18 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1 則機動工時為 工序11 鉆、攻2-M6螺紋孔 工步一：鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2 則機動工時為 工步二：攻2-M6螺紋 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 398r/min 按機床選取n=392r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序12 銑底面寬60長180的槽 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序13 銑工字型通槽 1、選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀內(nèi)銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)XK7132型數(shù)控銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?75 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序14 鉗工去毛刺； 工序15 檢驗至圖紙要求。 工序16 包裝、入庫 五、夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計鉆、鉸?18孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。 (一)問題的提出 本夾具主要用來鉆、鉸?18孔，跟工件的中線有一定的角度要求，在加工時應(yīng)保證孔的角度要求。此外，在本工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 (二)夾具設(shè)計 1、定位基準選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。由零件圖和工藝過程得，選底面和兩個Φ13孔作為定位基準。 2、切削力及夾緊力計算 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M10螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N ==30900N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 3、定位誤差分析 1、移動時基準位移誤差 （式3-1） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式5-5）得： =0.018+0+0.016 =0.034（mm) 2、 轉(zhuǎn)角誤差 （式3-2） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式4-2）得： 則：=0.0121° 4、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇由彈簧、圓墊圈、移動壓板、調(diào)節(jié)支承、螺母、螺桿和帶肩螺母等組成的夾緊機構(gòu)夾緊工件。本工序為鉆削余量小，鉆削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 5、鉆床夾具的裝配圖見附圖 參考文獻 1、趙家奇,機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書(2版),機械工業(yè)出版社,2006年. 2、曾志新,呂明主編,機械制造技術(shù)基礎(chǔ),:武漢理工大學(xué)出版社,2001年. 3、李益明主編,機械制造工藝設(shè)計簡明手冊,機械工業(yè)出版社,1993年. 4、肖詩綱主編,切削用量手冊,機械工業(yè)出版社,1993年. 5、金屬切削機床夾具設(shè)計手冊.上海柴油機廠工藝設(shè)備研究所編,機械工業(yè)出版社，1987年. 固定鉗身零件圖: