油缸座加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【鉆Φ3斜孔+車φ83.5端面】（含全套CAD圖紙）,鉆Φ3斜孔+車φ83.5端面,油缸座,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),斜孔,端面,全套,cad,圖紙 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（說明書） 油缸座加工工藝的設(shè)計(jì) 以及夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)自 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 2015年 5 月 22 日 摘 要 油缸座的加工工藝及夾具的設(shè)計(jì)，其中包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)，工序的設(shè)計(jì)，以及專用夾具的設(shè)計(jì)一共三部分。眾所皆知，我們?cè)诠に囋O(shè)計(jì)中要必須首先去對(duì)零件進(jìn)行仔細(xì)的分析，了解它的工藝，然后再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，同時(shí)選擇好零件的加工基準(zhǔn)并設(shè)計(jì)出零件的工藝路線，接下來，我們要對(duì)零件的各個(gè)工步工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，主要是決定出每個(gè)工序的工藝裝備和它的切削用量，再接著進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)夾具的各個(gè)組成部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如定位元件，夾緊元件，引導(dǎo)元件，夾具體，機(jī)床的連接部件和其它的部件，同時(shí)我們要計(jì)算好夾具定位時(shí)產(chǎn)生的誤差以及分析好夾具結(jié)構(gòu)的好與壞，在以后的設(shè)計(jì)中要改進(jìn)。 關(guān)鍵詞為：切削用量，誤差，工藝，夾緊，工序，定位， 41 Abstract Shell parts processing technology and design of drilling jig design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first carries on the analysis to the components and parts of the process to understand the design of blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step of process dimension calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure; design then the special jig, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, guide device, clamp and the machine tool and other components; the positioning error calculate fixture positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay close attention to the improvement and design in later. Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning error 目 錄 摘 要 II Abstract III 目 錄 IV 第1章 緒 論 1 1.1 油缸座的加工工藝簡(jiǎn)述： 1 1.2油缸座的加工工藝的流程： 1 1.3油缸座夾具簡(jiǎn)述 2 1.4機(jī)床夾具的功能 2 1.5機(jī)械工藝夾具的發(fā)展趨勢(shì) 2 1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 2 1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 2 第2章 零件的分析 4 2.1零件的形狀 4 2.2零件的工藝分析 5 第3章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 6 3.1 確定毛坯的制造形式 6 3.2 基面的選擇 6 3.3 制定工藝路線 6 3.3.1 工藝路線方案一 7 3.3.2 工藝路線方案二 7 3.3.3 工藝方案的比較與分析 8 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 9 3.4.1 機(jī)床選用 9 3.4.2 選擇刀具 9 3.4.3 選擇量具 9 3.5 加工之中工序尺寸，加工余量以及毛坯尺寸的選定 9 3.6確定切削用量及基本工時(shí) 11 第4章 車φ83.5 端面夾具設(shè)計(jì) 20 4.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明 20 4.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 20 4.3 定位機(jī)構(gòu) 22 4.4夾緊機(jī)構(gòu) 22 4.5零件的車床夾具的加工誤差分析 24 4.6定位銷選用 25 4.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 25 4.8 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說明 26 第5章 鉆Φ3斜孔夾具設(shè)計(jì) 27 5.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 27 5.2 對(duì)夾具的導(dǎo)向 28 5.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 29 5.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 31 5.5 鉆模板 31 5.6定位誤差的分析 32 5.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 33 5.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 34 5.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 35 結(jié) 論 36 參考文獻(xiàn) 37 致 謝 39 第1章 緒 論 1.1 油缸座的加工工藝簡(jiǎn)述： 油缸座加工處理是指改變形狀，尺寸，相對(duì)位置等全過程的性質(zhì)的加工坯料的方法，該方法是基于所述工作者的處理。舉個(gè)例子：一個(gè)處理流程的粗加工 - 精加工 - 裝配 - 檢驗(yàn) - 包裝的這個(gè)具體流程，是屬于一般加工方法的過程，但個(gè)別的話是不一樣的，比如原油處理，它可以包括空白的制造，研磨，也可被分成精加工，然后鉗工，以及銑床等，必要的對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，比如粗糙度之類的。 但是，這其中的差別是要看產(chǎn)品和技術(shù)人員，設(shè)備條件和工人的質(zhì)量等等的數(shù)量再確定的，來確定在所使用的過程中，以及寫在過程的文件中，這是所講述處理的規(guī)劃的內(nèi)容。相對(duì)來說是比較有針對(duì)性的，所以每個(gè)工廠很大可能是不一樣的，因?yàn)閷?shí)際的情況很大可能也是很不同的。 總的來說，這一個(gè)過程就是一個(gè)程序，這個(gè)過程是對(duì)每一個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)進(jìn)行表示，而它的工藝規(guī)劃則是基于一個(gè)特定工廠編寫過程的實(shí)際情況來決定的。 1.2油缸座的加工工藝的流程： 油缸座的加工工藝規(guī)劃是可以提供零件的加工過程和工藝文件操作方法的依據(jù)之一，因?yàn)樗窃诰唧w的生產(chǎn)條件下，以實(shí)際為依據(jù)，確定好合理的工藝與操作方法，按照該書面形式處理的規(guī)定文件，經(jīng)批準(zhǔn)后，用來指導(dǎo)生產(chǎn)。 步驟開發(fā)的流程與規(guī)范： 1）首先要通過具體的計(jì)算來做出生產(chǎn)規(guī)劃，然后才能確定生產(chǎn)的類型。 2）接著要去分析零件圖與產(chǎn)品的裝配圖，進(jìn)行零件的加工分析。 3）選擇了基準(zhǔn)面。 4）制定工藝的路線。 5）確定每一道工序中，需要計(jì)算合處理的尺寸與公差。 6），才可以確定所使用的每一個(gè)過程的設(shè)備和工具，夾具，量具 7）確定所需要的切削的量和固定的工作小時(shí)，確定工作效率。 8）確定主要工序的技術(shù)要求以及試驗(yàn)方法與注意的要點(diǎn)。 9）填寫流程文件。 在配制的順序處理的過程中，往往在右邊的內(nèi)容已被預(yù)先確定前進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。而在實(shí)際加工的執(zhí)行過程之中，極有可能出現(xiàn)沒有之前的物質(zhì)條件的狀況，例如引進(jìn)改良的生產(chǎn)條件，新的技術(shù)，新的材料，新的工藝，先進(jìn)的設(shè)備，和需要及時(shí)修改及完善的工藝規(guī)程。 1.3油缸座夾具簡(jiǎn)述 油缸座的夾具工件的裝夾技術(shù)和設(shè)備，他們被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工之類的制造工藝之中。 然而在現(xiàn)代化的生產(chǎn)之中，工裝夾具是一定不能缺少的技術(shù)與設(shè)備，因?yàn)檫@直接影響到精密加工和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)好的產(chǎn)品，所以說，夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的技術(shù)工作，直接影響到生產(chǎn)的質(zhì)量。 機(jī)械工具是人類文明進(jìn)步的顯著的標(biāo)志。尤其是工具（包括夾具，刀具，量具等）在其功能上面的不斷創(chuàng)新仍然是非常顯著有效果的。 1.4機(jī)床夾具的功能 1.機(jī)床夾具的主要功能是： （1）確定工件在定位以及夾緊過程中必須要有正確的位置，這樣的話就可以保證工件位置的正確的以及滿足位置的定位精度的要求。 （2）要選擇能固定工件的固定定位，用來保持加工過程中的定位操作能夠在相同的位置。這是因?yàn)樵诩庸み^程中，工件會(huì)處于各種力的作用之下，但如果工件不是固定的話，工件會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，這樣的話，就必須夾緊工件，來提供安全并且可靠的加工條件。 2.機(jī)床夾具的特殊功能： 工裝夾具之中主要是對(duì)刀和引導(dǎo)這兩個(gè)特殊功能。 （1）調(diào)節(jié)所用刀的切割邊緣相對(duì)于工件或夾具的正確位置。銑削夾具邊緣塊，其可以快速確定相對(duì)于所述切割器夾具的正確位置。 （2）引導(dǎo)鉆夾具鉆模板可以快速確定鉆頭的位置和鉆控制鉆頭的使用。 1.5機(jī)械工藝夾具的發(fā)展趨勢(shì) 伴隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及社會(huì)生產(chǎn)力水平的迅速提高，夾具也從補(bǔ)充工藝夾具發(fā)展成為齊全的工藝裝備。 1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 1）讓新產(chǎn)品可以快速，方便地裝備起來并且投入生產(chǎn)之中。 2）一組能夠夾緊工件的夾具都有類似特征的。 3）能用于高精密機(jī)床的精密加工。 4）能用于所有現(xiàn)代化機(jī)械的制造技術(shù)。 5）能夠高效率地利用液壓或者氣動(dòng)夾緊裝置來夾住，進(jìn)一步地提高勞動(dòng)的生產(chǎn)率。 6）能夠顯著提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化的程度。 1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 夾具的方向1：精確 隨著越來越精密機(jī)械產(chǎn)品，必將在精密夾具相應(yīng)增加。 夾具的方向2：效率 高效率的夾具，常見的有：高速與動(dòng)力夾緊裝置以及自動(dòng)化裝置的燈具。 夾具的方向3：靈活性 其中的柔性和撓性機(jī)器夾具之類。變量是：所述步驟的特征，產(chǎn)量以及所述工件的形狀和大小。擁有柔性?shī)A具的新品種特點(diǎn)的夾具是：通用可調(diào)夾具，組合夾具，夾具組，數(shù)控機(jī)床夾具和裝配夾具，。預(yù)計(jì)在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，靈活的夾具將成為夾具的主要的發(fā)展的方向。 夾具的方向4：標(biāo)準(zhǔn)化 我們?cè)谂渲票容^典型的夾具結(jié)構(gòu)的時(shí)候，首先要固定部件和零件，這是是常見的，然后再建立這種類型的大小串聯(lián)或者變體，來減少我們使用相似的功能元件和夾具的類型部件。常用的方法有：夾具，零部件，元器件以及一些萬能材料。而在標(biāo)準(zhǔn)化階段我們使用的夾具則是比較普遍的。 第2章 零件的分析 2.1零件的形狀 一．技術(shù)要求： 1.鑄件內(nèi)表面噴砂處理 2非加工表面涂黑漆 3.鑄件不允許有砂眼，縮松等缺陷 4.未經(jīng)鑄造圓角為R2-R3 5.鑄件起模斜度2度。 2． 油缸座的工藝結(jié)構(gòu)的分析 此殼體為一個(gè)整體，每個(gè)部位分別是圓柱筒，帶孔方板，圓柱體主要加工面為左及右側(cè)面而油缸孔前孔的同軸度為0.04，而后孔的同軸度為0.05，總的來說，這個(gè)殼體零件的粗糙度最低得1.6，最高確有12.5，所以必須嚴(yán)格依照零件圖要求來加工零件。 由零件圖可知，該殼體的材料為QT400-15 ，為球墨鑄鐵，硬度160-210HB.該材料有著強(qiáng)度高，容易成形，并且切削性能好、價(jià)格也比較低廉，且吸振性和耐磨性也比較好，并有一定的韌性的優(yōu)點(diǎn)，一般都用于汽車的油缸座的制造。一般來說，毛坯種類的確定是很重要的，它零件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小，材料的力學(xué)性能和有關(guān)的，另外還和毛坯車間的具體生產(chǎn)條件相關(guān)的。 在實(shí)際的大批量生產(chǎn)中，常采用精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法。比如金屬型鑄造，并采用機(jī)器造型，可以使毛坯的形狀基本接近于零件的形狀，因此可以大大減小切削加工量，從而提高材料的利用率，減少了浪費(fèi)，并且降低了機(jī)械加工成本。 我這次做的工藝和夾具是以油缸座零件為對(duì)象進(jìn)行的，油缸座的主要的作用就是固定轉(zhuǎn)向器各個(gè)零部件的。 這個(gè)零件的實(shí)際的形狀如下所示，從下圖上來看，這個(gè)零件是比較典型的零件，與其他的零件比起來結(jié)構(gòu)算是中，具體尺寸，公差如下圖所示。 圖2-1 油缸座零件圖 2.2零件的工藝分析 由上面的零件圖可以知道，他的材料是QT400-15 ，這種材料具有比較高的強(qiáng)度，高的減振性，高的耐熱性及高的耐磨性，比較合適用于承受比較大的應(yīng)力和高要求的耐磨零件。 油缸座零件的主要加工表面如下：一.左與右端面，他們的表面粗糙度值都是一樣的，為3.2。二.前端面，前端面的表面粗糙度為3.2。、孔使用先粗車然后再半精車的方法就可以達(dá)到設(shè)計(jì)圖的精度要求。但是由于鉆工是沒有精度的要求的，所以可以把他們歸為一道工序，這樣子就可以達(dá)到要求了，也就不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序了。 第3章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 考慮到零件工藝規(guī)程設(shè)定的問題，假設(shè)本油缸座零件的年產(chǎn)量為100000臺(tái)，在每一臺(tái)都需要該零件1個(gè)，每日2班，其中假設(shè)備品率為百分之19，廢品率為百分之0.25，每一天安排兩班的工作班次。 因?yàn)檫@個(gè)零件材料為QT400-15 ，我考慮到零件在工作的時(shí)候必須要有比較高的耐磨性，所以，我選擇鑄件來鑄造，根據(jù)設(shè)計(jì)要求：Q=10萬件/年，那么n=1件/臺(tái)；再結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況，那么備品率α和 廢品率β則可以分別取百分之19和百分之0.25代入公式，可得到這個(gè)工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為： N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年 3.1 確定毛坯的制造形式 已知油缸座零件的材料為QT400-15，該鑄件有一個(gè)明顯的特點(diǎn)，那就是液態(tài)成形，液態(tài)成型的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：適應(yīng)性很強(qiáng)，亦即適用于各種不同重量，不同壁厚的鑄件，同時(shí)也適用于不同種類的金屬，并且還特別適用于制造形狀復(fù)雜的鑄件，由于考慮到這個(gè)零件在使用的過程中主要起的是連接的作用，那么就必須先分析它在工作的過程中所受的載荷接著最后再選用鑄件，以便讓金屬的纖維能夠盡量不被切斷，來保證零件工作的可靠和使用壽命足夠長(zhǎng)。由于計(jì)算中年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到批生產(chǎn)的水平，并且零件的輪廓尺寸也不大，所以可以采用砂型鑄造，從而提高生產(chǎn)的效率，才能保證加工精度，從減少生產(chǎn)成本的情況上來考慮，這是必須的。 3.2 基面的選擇 在工藝工序的設(shè)計(jì)之中，基面的選擇是否正確與合理是非常之重要的，因?yàn)樽龊眠@一步的話可以讓零件加工出來的質(zhì)量更好地得到保證，使生產(chǎn)效率得到顯著提高，反之，不但加工過程中的問題會(huì)非常多，并且，還會(huì)造成大批零件的報(bào)廢，從而使生產(chǎn)無法繼續(xù)正常進(jìn)行，所以我們必須謹(jǐn)慎地做好這一步。 對(duì)于粗基準(zhǔn)的選擇，以油缸座零件為對(duì)象的這樣的零件來說，我們必須選好他的粗基準(zhǔn)，因?yàn)閷?duì)于這個(gè)零件來說，假設(shè)以外圓的端面來做基準(zhǔn)的話，會(huì)極有可能造成這一組內(nèi)與外圓的面加工出來與零件的設(shè)計(jì)要求不符合，根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則：若一個(gè)零件有不加工的表面的時(shí)候，我們應(yīng)該以這些不加工的表面來做粗基準(zhǔn)，但假使這個(gè)零件有若干個(gè)不加工的表面時(shí)，就應(yīng)該以與加工表面有較高位置精度要求的相對(duì)應(yīng)的不加工表面來做為它的粗基準(zhǔn)。 再有，對(duì)于精基準(zhǔn)的選取來說，我們應(yīng)該首先要考慮基準(zhǔn)重合的問題，畢竟假如設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就要進(jìn)行尺寸的換算，也就是還要進(jìn)行專門的計(jì)算。 3.3 制定工藝路線 接下來就是工藝之中最重要的工作了，就是制定工藝路線，而制定工藝路線，我們需要考慮的，就是使得零件的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等等技術(shù)要必須能得到合理并且可行的保證，由上文可知，這個(gè)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)我已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)了，在這個(gè)條件之下，我考慮使用萬能性機(jī)床配上專用夾具，并且通過使工序集中的方式來提高零件生產(chǎn)率，還有，還需要考慮生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)效益，從而達(dá)到使生產(chǎn)成本下降的效果。 3.3.1 工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑左側(cè)凸臺(tái)端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑右側(cè)凸臺(tái)端面，留加工余量 70 粗銑 粗銑前端面，留加工余量 80 精銑 精銑上端面 90 精銑 精銑下端面 100 精銑 精銑凸臺(tái)端面 110 精銑 精銑右側(cè)凸臺(tái)端面 120 精銑 精銑前端面 160 車 車φ83.5端面 170 車 車φ77、φ67孔的油槽 180 車 車φ36孔 190 車 車M52X1.5-7H螺紋底孔并進(jìn)行車螺紋 200 鉆孔 鉆φ5孔 210 鉆孔 鉆E-E 視圖φ4斜孔 220 鉆孔 鉆N-N視圖φ3斜孔 230 鉗工 去毛刺 240 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 3.3.2 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑左側(cè)凸臺(tái)端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑右側(cè)凸臺(tái)端面，留加工余量 70 粗銑 粗銑前端面，留加工余量 80 鉆孔攻絲 鉆φ18孔，鉆φ4孔，鉆φ10.4孔沉孔φ18, 鉆M12螺紋底孔沉孔φ13,攻絲 2XM12X1-7H 90 鉆孔攻絲 鉆B-B視圖上φ4孔，鉆φ8.5孔，鉆φ15孔，鉆M27X1.5螺紋底孔,然后攻絲 100 鉆孔攻絲 鉆K向視圖上鉆2-M12螺紋底孔,然后攻絲 110 精銑 精銑上端面 120 精銑 精銑下端面 130 精銑 精銑凸臺(tái)端面 140 精銑 精銑右側(cè)凸臺(tái)端面 150 精銑 精銑前端面 160 車 車φ83.5端面 170 車 車φ77、φ67孔的油槽 180 車 車φ36孔 190 車 車M52X1.5-7H螺紋底孔并進(jìn)行車螺紋 200 鉆孔 鉆φ5孔 210 鉆孔 鉆E-E 視圖φ4斜孔 220 鉆孔 鉆N-N視圖φ3斜孔 230 鉗工 去毛刺 240 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上面兩個(gè)方案的特點(diǎn)比較在于：方案一的定位和裝夾相比起來是比較方便的，但他的不足就是要更換多臺(tái)設(shè)備導(dǎo)致加工的過程會(huì)的繁瑣，并且在加工的過程中位置的精度也不容易得到保證。二方案二的話雖然減少了裝夾的次數(shù)，但不足的話就是要及時(shí)更換刀具，刀具的更換比較繁瑣，畢竟有些工序在車床上也可以加工就像鏜、鉆孔之類的。所以綜合地比較兩個(gè)工藝方案，揚(yáng)長(zhǎng)避短，最后得出具體工藝過程如下： 10 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑左側(cè)凸臺(tái)端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑右側(cè)凸臺(tái)端面，留加工余量 70 精銑 精銑上端面 80 精銑 精銑下端面 90 精銑 精銑凸臺(tái)端面 100 精銑 精銑右側(cè)凸臺(tái)端面 110 粗鏜 粗鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔，留加工余量 120 半精鏜 半精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角 130 精鏜 精鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔并倒角，達(dá)到規(guī)定尺寸公差要求 140 鉆孔 鉆2-φ8.5孔，鉆2-φ8.5孔沉孔φ9.4 150 鉆孔 鉆2-φ12孔，沉孔2-φ15.1深12.6 160 鉆孔 鉆2-M4螺紋底孔，并進(jìn)行攻絲 170 鉆孔 鉆2-M5螺紋底孔，并進(jìn)行攻絲沉孔2-φ15.4深1 180 鉗工 去毛刺 190 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3.4.1 機(jī)床選用 大家都知道工序的組成主要就是粗車、粗鏜和精車、精鏜之類的工步，由于各工序的工步數(shù)不多并且要滿足成批量的生產(chǎn)，所以選用車床就能容易地滿足要求我們的。油缸座的零件外輪廓尺寸不大同時(shí)精度要求也屬于中等的要求，所以選用比較常用的CA6140車床就可以滿足要求了，根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-7進(jìn)行參，而鉆孔的話就可以選用Z525搖臂鉆床。 3.4.2 選擇刀具 .根據(jù)我選擇的工藝路線一般在車床上加工的工序都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀，而加工刀具則選用YG6之類的硬質(zhì)合金車刀。原因是它的主要應(yīng)用范圍為冷硬鑄鐵、普通的鑄鐵、高溫合金的半精加工和精加工，為了提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益我們可以選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。至于鉆孔，我們可以選用高速鋼麻花鉆，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（主編 孟少農(nóng)）第二卷表10.21-47及表10.2-53進(jìn)行參考，就可以知道所有的參數(shù)。 3.4.3 選擇量具 油缸座零件的生產(chǎn)屬于成批量的生產(chǎn)所以一般來講均采用通常的量具，而選擇量具的方法有一般有兩種：一種是按照計(jì)量器具的不確定度來選擇，二就是按照計(jì)量器的測(cè)量方法去進(jìn)行極限的誤差選擇，一般來說用其中的任何一種方法都是可以的。 3.5 加工之中工序尺寸，加工余量以及毛坯尺寸的選定 油缸座的零件材料確定為QT400-15 ，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2-17可查到各種鑄鐵的性能之間的比較。QT400-15 的硬度HB為143～269，表2.2-23 QT400-15 的物理性能，QT400-15 密度ρ=7.2～7.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。 表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)產(chǎn)量 生產(chǎn)類型 同一類零件的年產(chǎn)量[單位：件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)數(shù)據(jù)可查這個(gè)零件的月工序數(shù)應(yīng)該要不低于30～50之間，毛坯重量的話為2<100所以確定為輕型進(jìn)而就可以確定為大批量的生產(chǎn)了。 以生產(chǎn)綱領(lǐng)為依據(jù)的話，我們選擇鑄造類型的時(shí)候的主要目的就是要高的生產(chǎn)率并且必須要適用于大批量的生產(chǎn)。從《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》里面的表3.1-19 可以知道特種鑄造的特點(diǎn)、類別以及它的應(yīng)用范圍。最后，從表格3.1-20 中的各種鑄造方法來看，從經(jīng)濟(jì)效益合理性來考慮，決定采用機(jī)器鑄造型鑄件。 表3-2 大量與成批生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí) 鑄造方法 公差等級(jí)CT QT400-15 砂型手工造型 11~13 砂型機(jī)器造型及殼型 8~10 金屬型 7~9 低鑄造造 7~9 熔模鑄造 5~7 根據(jù)表3-2可以選擇公差等級(jí)為7級(jí)的金屬型。 3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公差等級(jí)CT 大于 至 8 63 100 160 100 160 250 1.6 1.8 2.0 根據(jù)上面表格可查得鑄件的基本尺寸為100至160，公差等級(jí)為8級(jí)，他的公差數(shù)值為1.8。 表3-4 鑄鐵件的加工余量如下表所示 鑄件的基本尺寸 加工余量的等級(jí) 澆注時(shí)的位置 >120~250 6.0 4.0 頂、側(cè)面 底 面 在對(duì)鑄孔進(jìn)行機(jī)械加工的時(shí)候，其余量一般按照澆注時(shí)的處于頂面的位置來進(jìn)行加工余量的選擇。 根據(jù)以上表格資料和加工工藝我們分別可以確定各個(gè)加工表面的加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸。 3.6確定切削用量及基本工時(shí) 我們熟知的是，切削用量一包括進(jìn)給量，切削深度及切削速度三，在加工的過程中確定的方法是：1.先確定切削深度 2確定進(jìn)給量 3再確定切削速度。可以參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第三版，艾興、肖詩(shī)綱編，1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版），然后確定這個(gè)油缸座零件的各工序的切削用量以及所選用的表格，在其前面都加以*號(hào)，為了與《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》的表經(jīng)行區(qū)別。 加工工序比較多，在這里只選擇幾個(gè)典型的工序進(jìn)行計(jì)算 3.6.1 工序30：粗銑上端面，留加工余量 （1） 切削深度 。 （2） 確定進(jìn)給量： 上面已經(jīng)說過關(guān)于道具的選擇，此道工序選擇的是YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表可以知道硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10。我所選擇的X52K銑床的功率為4KW,根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-146可知得 ，所以 取最小fz=0.20mm/r ，。 （3） 確定切削速度： 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程》[3]表4-18可知n=255r/min，代入后計(jì)算可得： （4）基本時(shí)間的確定 銑削常用符號(hào)如下： z——銑刀齒數(shù) ——銑刀每齒的進(jìn)給量，mm/z ——工作臺(tái)的水平進(jìn)給量，mm/min ——工作臺(tái)的進(jìn)給量，mm/min， ——銑削寬度，mm ——銑削深度，mm d——銑刀直徑，mm根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表2-28可這道此工序機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式為： 由上可知這個(gè)銑床的主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min。計(jì)算工作臺(tái)的進(jìn)給量：=。 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=22mm 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]表30-9可知：=7， 。 工序40 翻面，粗銑下端面，留加工余量 （1）切削深度 。 （2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計(jì)算實(shí)際 （4） 基本時(shí)間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]，表30-9查得=7， 。 工序50 用粗銑左側(cè)凸臺(tái)端面，留加工余量 （1）切削深度 。 （2）確定進(jìn)給量： 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，根據(jù)表格可知硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)已知選擇的X52K銑床功率為4KW,再去查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-146可知。 取最小fz=0.20mm/r，則 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]表格4-18可以知道：n=255r/min。計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)速： （5） 確定基本時(shí)間：銑床的主軸轉(zhuǎn)速：n=255r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量為：= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10中的 表格30-9可知：=7， 。 工序60 銑右側(cè)凸臺(tái)端面，留加工余量 （1）切削深度 。 （2）確定進(jìn)給量： 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，根據(jù)表格可知硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)已知選擇的X52K銑床功率為4KW,再去查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-146可知。 取最小fz=0.20mm/r，則 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]表格4-18可以知道：n=255r/min。計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)速： （6） 確定基本時(shí)間：銑床的主軸轉(zhuǎn)速：n=255r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量為：= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10中的 表格30-9可知：=7， 。 工序70 精銑上端面 （1）切削深度 。 （2）確定進(jìn)給量： 這道工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀.查表可知硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）確定切削速度： 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-157可知： =124m/min，主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表我們可以確定n=490r/min，那么實(shí)際切削速度為： （4）確定基本時(shí)間 ： 由銑床的數(shù)據(jù)可知：主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量為：= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]中的表30-9可以知道=7， 工序 80 精銑下端面 （1）切削深度： 。 （2）確定進(jìn)給量： 像上一道此工序一樣選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，而硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)為：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）確定切削速度： 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]的表格5-157可知： =124m/min，主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表可以確定：n=490r/min，再計(jì)算實(shí)際切削速度： （4）確定基本時(shí)間： 已知銑床主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量為：= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]里的表格30-9可知：=7， 工序90 精銑凸臺(tái)端面 （1）切削深度 。 （2）確定進(jìn)給量： 這道工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀.查表可知硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）確定切削速度： 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表5-157可知： =124m/min，主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表我們可以確定n=490r/min，那么實(shí)際切削速度為： （4）確定基本時(shí)間 ： 由銑床的數(shù)據(jù)可知：主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量為：= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]中的表30-9可以知道=7， 工序 100精銑右側(cè)凸臺(tái)端面 （1）切削深度： 。 （2）確定進(jìn)給量： 像上一道此工序一樣選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，而硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)為：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）確定切削速度： 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]的表格5-157可知： =124m/min，主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表可以確定：n=490r/min，再計(jì)算實(shí)際切削速度： （4）確定基本時(shí)間： 已知銑床主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量為：= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[10]里的表格30-9可知：=7， 工序110 粗鏜φ45、φ50.5孔、φ56.5孔，留加工余量 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.66，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序130 ：鉆φ18孔，鉆φ4孔，鉆φ10.4孔沉孔φ18, 鉆M12螺紋底孔沉孔φ13,攻絲2XM12X1-7H 本工序采用計(jì)算法。 我選取Z525搖臂鉆床由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 中的表格2.4-37可知鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：耐用度為4500，而在表格10.2-5里面的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列我選擇錐柄長(zhǎng)直徑為的麻花鉆它的鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，螺旋角=30，l=116mm，L=197mm,。 表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度 單位：mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù) d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8 擴(kuò)孔鉆、鉸刀和鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及其耐用度 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）單刃加工刀具耐用度T min 刀具分類 所用加工材料 刀具的構(gòu)造材料 刀具直徑d（mm） 11～20 鉆頭（擴(kuò)孔和鉆孔） 銅合金、鑄鐵以及合金 高速鋼 60 鉆頭的后刀面所允許得最大磨損度為0.5～0.8mm，其刀具耐用度T = 60 min ①.確定進(jìn)給量 對(duì)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 第二卷表格10.4進(jìn)行查找可知：高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為： f=0.25～0.65,由表4.13中可查得： 進(jìn)給量取f=0.60。 ②切削速度的確定： 對(duì)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表格10.4-17經(jīng)行查詢可知： 在QT400-15 （硬度190HBS）上鉆孔的時(shí)候，由高速鋼鉆頭的扭矩，切削速度軸向力， 及功率得： V=12，查詢《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表格10.4-10可知： 當(dāng)鉆擴(kuò)鉸孔條件改變的時(shí)候切削速度修正系數(shù)為： K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實(shí)際切削速度 = = =11.8 工序140鉆B-B視圖上φ4孔，鉆φ8.5孔，鉆φ15孔，鉆M27X1.5螺紋底孔,然后攻絲 取 （） 所以 （） 按機(jī)床選取= （） 所以實(shí)際切削速度 （） 切削工時(shí)（一個(gè)孔）： 工序220鉆N-N視圖φ3斜孔 取 （） 所以 （） 按機(jī)床選取= （） 所以實(shí)際切削速度 （） 切削工時(shí)（一個(gè)孔）： 工序170鉆2-M5螺紋底孔，并進(jìn)行攻絲沉孔2-φ15.4深1 取 （） 所以 （） 按機(jī)床選取= （） 所以實(shí)際切削速度 （） 切削工時(shí)（一個(gè)孔）： 第4章 車φ83.5 端面夾具設(shè)計(jì) 4.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明 利用本夾具主要用來加工車φ83.5 端面，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。 （1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。 角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(gè)T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)稱，要注意平衡。 （2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。 4.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。 當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以?shī)A具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （2）夾具與機(jī)床主軸的連接 車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式： 1)對(duì)于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。 2)對(duì)于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。 圖1-b所示的過渡盤，其上有一個(gè)定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時(shí)因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。 對(duì)于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長(zhǎng)錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。 圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準(zhǔn)確、剛度好。 圖1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊(cè) 4.3 定位機(jī)構(gòu) 由零件圖可知：在對(duì)車φ83.5 端面行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有： 選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。 車φ83.5 端面時(shí)為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。 4.4夾緊機(jī)構(gòu) 選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下： 1. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置； 2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。 3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。 4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，制造、維修要方便。 分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下： 圖4.1 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖 由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 4.5零件的車床夾具的加工誤差分析 該夾具以一面兩銷定位，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。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.6定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表3.1 定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 11 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 4.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。 （3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。 （4）應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對(duì)于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 4.8 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 （1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。 （2）當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí)，將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng)，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對(duì)于重量不對(duì)稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。 （3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩。 第5章 鉆Φ3斜孔夾具設(shè)計(jì) 5.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 一般來說，裝夾是包括了裝與夾，是由定位和夾緊兩個(gè)過程聯(lián)系在一起構(gòu)成的。在前面已經(jīng)提及過定位問題，在此重申：定位的目的是為了解決工件的定位要使用什么方法以及為了保證必要的定位精度要使用何種方法。 定位只是個(gè)開始，在大多數(shù)情況下，做好定位還無法開始進(jìn)行加工，還需要在夾具上設(shè)置好合適的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊之后，才能開始加工。 根據(jù)通的說法，夾緊裝置的基本作用是：保持工件在定位中所獲得的確定的位置，確保工件在加工過程中，在重力、切削力、慣性力等等力的作用下不受影響不發(fā)生位移和震動(dòng)，達(dá)到保證加工的質(zhì)量和生產(chǎn)的安全的效果。但有些情況是例外的：工件的定位在某些情況下是有可能在夾緊的過程中實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)檎_的夾緊能糾正工件的不正確定位，做到先夾緊后定位。 根據(jù)通俗的說法，夾緊裝置由動(dòng)力源也就是產(chǎn)生作用力的那部分開始，夾緊機(jī)構(gòu)扮演一個(gè)承接的角色去接受和傳遞這一部分原始作用力，使之轉(zhuǎn)化為夾緊力，并且起到夾緊的作用。 考慮到我所選擇的生產(chǎn)的批量、機(jī)床的性能和進(jìn)行加工時(shí)的具體的切削量，我決定采用手動(dòng)夾緊。 在這里我有必要對(duì)我所選用的夾緊機(jī)構(gòu)做