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Due to artifacts for similar rotary parts, usually first surfacing, cylindrical, and then to locate the outside circle, this set of design milling open file of fixture design, selection of datum, shaft and B type stationary positioning pin, to realize the workpiece positioning, the knife device is composed of the knife block and feeler. With the help of the knife device can quickly and accurately determine the jig and the relative position between the cutting tool, clamping is by axis, hex nut and quick change gasket etc. Key words:Planet carrier, cutting dosage, error. I 1 概述發(fā)展 1.1 機(jī)床夾具簡介 1.1.1機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工時(shí)的重要裝備，同時(shí)是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。機(jī)床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機(jī)床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時(shí)。 1.1.2機(jī)床夾具的組成 1）定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。 2）夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動。 3）對刀或?qū)蛟?保證刀具與工件加工表面的正確位置。 4）夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對位置關(guān)系。 1.1.3 夾具設(shè)計(jì)的步驟和基本要求 一、夾具設(shè)計(jì)的基本要求 夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人的勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對設(shè)計(jì)的夾具，提出以下幾點(diǎn)基本要求。 1）能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術(shù)要求。若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求，成為廢品，則夾具設(shè)計(jì)是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。 2）操作簡單，便于工件安裝，減輕工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)省工件安裝時(shí)間，降低輔助工時(shí)，保證高的生產(chǎn)效率。 3）具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀尽? 為保證上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過程應(yīng)按下面程序進(jìn)行：夾具生產(chǎn)任務(wù)書—夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—使用、制造部門會簽——夾具制造——夾具驗(yàn)收——生產(chǎn)使用。 夾具生產(chǎn)任務(wù)書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。任務(wù)書中包含內(nèi)容有設(shè)計(jì)理由、使用車間、使用設(shè)備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標(biāo)明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準(zhǔn)、夾緊點(diǎn)。這是設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)，也是驗(yàn)收制造夾具的依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人根據(jù)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進(jìn)行誤差計(jì)算，以確定出合理方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，要會同使用部門、制造部門就夾具的結(jié)構(gòu)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核、會簽、交付制造。制成的夾具要同設(shè)計(jì)人員。工藝人員、使用部門、制造部門共同進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)確認(rèn)夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方便、安全，就可交付生產(chǎn)車間使用。 二、夾具的設(shè)計(jì)步驟 當(dāng)接到夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書后，按下面6個(gè)步驟，逐步設(shè)計(jì)。 1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集研究設(shè)計(jì)的原始資料。原始資料包括如下內(nèi)容。 A：加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過程，所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)有的工序圖，并了解該工序所使用的設(shè)備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余量、切削用量、加工要求、生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù)。 B：了解零件的生產(chǎn)類型，就是決定夾具采用簡單結(jié)構(gòu)或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的依據(jù)。若屬大批量生產(chǎn)，則力求夾具結(jié)構(gòu)完善、生產(chǎn)率高 或是單件小批量生產(chǎn)或急于應(yīng)付生產(chǎn)，則夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，以便迅速制造交付使用。 C：收集該夾具所用機(jī)床的資料，主要指與夾具連接部分的安裝尺寸。如銑床夾具要安裝在工作臺上，要收集工作如大小，工作如T形槽及槽距，以及機(jī)床的技術(shù)參數(shù)。 D：收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術(shù)條件等。 E：收集國內(nèi)外同類型夾具資料，吸收其中先進(jìn)而又能結(jié)合本廠情況的合理部分。 F：了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平，有無壓縮空氣壓值等。 G：收集有關(guān)夾具部件的標(biāo)準(zhǔn)（包括國標(biāo)、部標(biāo)、企標(biāo)、廠標(biāo)），典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊等。 2）確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖，其主要內(nèi)容如下。 A：根據(jù)工件加工尺寸、要求和開關(guān)，確定工件的定位方式，選擇或設(shè)計(jì)定位元件，計(jì)算定位誤差。 B：確定刀具的引導(dǎo)方式及引導(dǎo)元件（指鉆夾具、鏜夾具）。 C：確定工件夾緊方式 ，選擇或設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算夾緊力。 D：確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結(jié)構(gòu)型式。 E：確定和設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)，如銑床夾具與機(jī)床的連接裝置、對刀裝置。 在確定夾具結(jié)構(gòu)的各組成部分時(shí)，可提出幾種不同方案，分別畫出草圖，進(jìn)行分析比較，從中選擇出合理方案。 3）繪制夾具總圖。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 A：繪制夾具總圖，盡量按1：1繪制，以保證直觀性。 B：主視圖盡量符合操作者的正面位置。 C：工件輪廓用雙點(diǎn)畫線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元件的繪制。 D：繪圖順序?yàn)椋汗ぜㄎ辉龑?dǎo)元件——夾緊裝置——其他裝置——夾具體。 4）標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。夾具總圖結(jié)構(gòu)繪制完成后，需標(biāo)注五類尺寸和四類技術(shù)條件。 5）編寫零件明細(xì)表。明細(xì)表應(yīng)包括零件序號、名稱、代號（指標(biāo)準(zhǔn)件代號或通用件代號 ）、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量等。 6）繪制總圖中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。 三、夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術(shù)條件的標(biāo)注 在夾具設(shè)計(jì)中，對于初設(shè)計(jì)者，在夾具總圖上如何標(biāo)注尺寸及技術(shù)條件，往往是難點(diǎn)之一，以下對此作簡要闡述。 1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的五類尺寸 A：夾具外形輪廓尺寸——指夾具在長、寬、高三個(gè)方向上的最大極限尺寸。若有可動部分，則指運(yùn)動部件在空間達(dá)到的極限位置的尺寸。標(biāo)注夾具外形尺寸的目的是避免夾具與機(jī)床或刀具在空間發(fā)生干涉。 B：工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸——主要指工件定位面與定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它們直接影響工件加工精度，是計(jì)算工件定位誤差的依據(jù)。 C：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸——主要指對刀元件或引導(dǎo)元件與夾具定位元件之間的位置尺寸、引導(dǎo)元件之間的位置尺寸或引導(dǎo)與導(dǎo)向部分的配合尺寸。 D：夾具與機(jī)床的連接部分尺寸——這類尺寸主要指夾具與機(jī)床主軸或工作如必須固定連接的平俱。如車床夾具要安裝在車床主軸上，要標(biāo)注與車床主軸的連接尺寸，銑床夾具要安裝在工作臺上，要標(biāo)注與工作如T形槽相配的定位鍵尺寸。 E：夾具內(nèi)容的配合尺寸——中心軸與夾具體孔的配合尺寸，鉆套與襯套、襯套與夾具體的配合尺寸，此類尺寸必須標(biāo)注尺寸、配合性質(zhì)及配合精度，否則夾具精度無法保證。 2） 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的四類技術(shù)條件 夾具中的技術(shù)條件主要指夾具裝配好后，各表面之間的位置精度要求。 A：定位元件之間的相互位置要求——這是指組合定位時(shí)多個(gè)定位元件之間的相互位置要求或多件裝夾時(shí)相同定位元件之間的相互位置要求。如兩端頂尖頂軸兩端中心孔，要求兩頂尖軸線同軸度，兩V形塊對稱線的同軸度。 B：定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求——夾具的連接元件或夾具體底面是夾具與機(jī)床的連接部分，它決定了夾具與機(jī)床的相對位置，也就是決定了定位元件相對機(jī)床，或刀具的位置，即決定了工件相對機(jī)床或刀具的位置。 C：引導(dǎo)元件與連接元件或夾具體底面的位置要求 D：引導(dǎo)元件與定位元件之間的相互位置要求 3）五類尺寸、四類技術(shù)條件的分類 五類尺寸、四類技術(shù)條件根據(jù)是否與工序加工要求相關(guān)而分為兩類，其精度值大小和取法不同。 A：與工件加工要求無直接關(guān)系的 ① 尺寸公差與配合 這類尺寸公差與配合應(yīng)按照元件在夾具中的功用和裝配要求，根據(jù)公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)或參閱有關(guān)資料來制定。 ② 技術(shù)條件 與工件加工要求無直接關(guān)系的夾具上技術(shù)條件。 B： 與加工要求直接相關(guān)的 這類尺寸和技術(shù)條件與工件上相應(yīng)尺寸和技術(shù)條件直接對應(yīng)，直接根據(jù)工件相應(yīng)尺寸公差和相互位置允差的（1/5～1/2）的值選取。一般工件允差小，取大系數(shù)，工件允差大，則取小系數(shù)。 制定這類夾具尺寸公差時(shí)，要注意下列問題。 ① 應(yīng)經(jīng)工件的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的基本尺寸，極限偏差按對稱雙向標(biāo)注。 ② 應(yīng)以工序尺寸（不一定是工件最終尺寸）作為夾具基本尺寸的設(shè)計(jì)依據(jù)。 4）夾具調(diào)刀尺寸的標(biāo)注 當(dāng)夾具設(shè)計(jì)完成，按要求標(biāo)注尺寸后，對有些夾具如銑夾具，往往還要標(biāo)注調(diào)刀尺寸（調(diào)刀尺寸一般是指夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)到對刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相對基準(zhǔn)的尺寸，它與工件加工尺寸直接相關(guān)，也是夾具總圖上關(guān)鍵尺寸要求。 四、夾具體設(shè)計(jì) 夾具總體設(shè)計(jì)中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具基礎(chǔ)件、組成夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過程中，它還要承受切削力、夾緊、慣性力及由此而產(chǎn)生的振動和沖擊。所以，夾具體是夾具中一個(gè)設(shè)計(jì)、制造勞動量大，耗費(fèi)材料多，加工要求高的零部件。在夾具成本中所占比重較大，制造周期也長，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)給以足夠的重視。 （1） 夾具體和毛坯結(jié)構(gòu) 實(shí)際生產(chǎn)中所用夾具體常用的有三種結(jié)構(gòu)。 A：鑄造結(jié)構(gòu) 鑄造結(jié)構(gòu)夾具體的優(yōu)點(diǎn)如下： ① 可鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀。 ② 鑄件抗壓強(qiáng)度大、抗振性好，特別適用于加工時(shí)振動大、切削負(fù)荷大的場合。 ③ 鑄件易于加工，價(jià)格低廉，成本低。但鑄件生產(chǎn)周期長，因存在鑄內(nèi)應(yīng)力，易引起變形，影響夾具精度的保持性，因此，夾具體必須進(jìn)行時(shí)效處理。 B：焊接結(jié)構(gòu)其優(yōu)點(diǎn)如下： ① 容易制造，周期短。 ② 采用鋼板、型材，如結(jié)構(gòu)合理，布置得當(dāng)，可減小質(zhì)量。由于上述兩優(yōu)點(diǎn)，特別適用于新產(chǎn)品試制或臨時(shí)急用的場合，以縮短生產(chǎn)周期。此外，一些結(jié)構(gòu)簡單的小型夾具，如翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、可缷式鉆模，采用焊接式結(jié)構(gòu)十分有利，因?yàn)檫@些夾具要頻繁拆缷翻轉(zhuǎn)，力求結(jié)構(gòu)輕巧耐磨。 但焊接結(jié)構(gòu)夾具體在焊接過程中的熱變形和殘余應(yīng)力對夾具精度會有不得影響，因此，焊完后要進(jìn)行退火處理；另外，為提高剛性需加加強(qiáng)筋。 C：裝配結(jié)構(gòu) 裝配夾具體是選用夾具專用標(biāo)準(zhǔn)毛坯或標(biāo)準(zhǔn)零件，根據(jù)使用要求組裝而成，可得到精確的外形和空間位置尺寸。標(biāo)準(zhǔn)毛坯和標(biāo)準(zhǔn)零件可組織專業(yè)化生產(chǎn)，這樣不但可以大大縮短夾具體的生產(chǎn)周期，還可降低生產(chǎn)成本。要使裝配夾具體在生產(chǎn)中得到廣泛使用，必須實(shí)行夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。 （2）對夾具體的基本要求 A：一定的形狀和尺寸 夾具的外形，取決于安裝在夾具上的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置的形狀及它們之間的布置位置。設(shè)計(jì)時(shí)，只要將組成該夾具的所有元件、機(jī)構(gòu)和裝置的結(jié)構(gòu)尺寸都設(shè)計(jì)好并布置好它們在圖紙上的位置，就可以由此勾畫出夾具體的大致外形輪廓尺寸。因?yàn)槭菃渭a(chǎn)，一般不作復(fù)雜計(jì)算設(shè)計(jì)。通常參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類比法估計(jì)確定。 確定夾具體尺寸時(shí)，可參考下面數(shù)據(jù)。 ① 鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，壁厚取8～25mm，過厚處挖空。 ② 焊接結(jié)構(gòu)用鋼板取6～10mm，剛度不夠時(shí)加筋板。 ③ 夾具體上不加工表面與工件表面之間應(yīng)有一定間隙，以保證工件與夾具體之間不發(fā)生干涉。間隙大小按以下規(guī)定選?。? a:夾具體、工件都是毛面，間隙取8～15mm. b:夾具體是毛面，工件是光面，間隙取4～10mm. B：足夠的強(qiáng)度和剛度 目的是減小在加工過程中因受切削力、夾緊力等而發(fā)生變形或振動。當(dāng)剛度不夠時(shí)，可增設(shè)加強(qiáng)筋或用框形結(jié)構(gòu)。若用加強(qiáng)筋，其壁厚取0.7～0.9倍壁厚，高度不大于壁厚5倍。 C：良好的結(jié)構(gòu)工藝性 以便于制造、裝配、并減少加工工時(shí)。如夾具體上大平面上要局部加工，可鑄出3～5mm凸臺；各加工表面，最好在同一平面內(nèi)或在同一回轉(zhuǎn)表面上，以便于加工；盡量減少加工表面面積。另外，對于切削量大的工件所使用夾具，要注意應(yīng)能方便排屑，以免影響安裝精度；對于大而重的夾具體，要考慮起吊裝置，如吊環(huán)螺釘或起重螺栓。 2 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)按下式計(jì)算。 N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） Q——機(jī)器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年） n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺） a——備品百分率 ——廢品百分率 2.2 生產(chǎn)類型 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，可分為三種不同的生產(chǎn)類型： 1.單件生產(chǎn)：少量地制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)。如新產(chǎn)品試制，專用設(shè)備和修配件的制造等。 2.成批生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較大，一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。而小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn)。 3.大量生產(chǎn)：當(dāng)一種零件或產(chǎn)品數(shù)量很大，而在大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常是重復(fù)性地進(jìn)行相同的工序。 生產(chǎn)類型的判別要根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）及其自身特點(diǎn)，具體情況見表1-1。 表1-1： 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系 生產(chǎn)類型 重型 （零件質(zhì)量大于2000kg） 中型 （零件質(zhì)量為100-2000kg） 輕型 （零件質(zhì)量小于100kg） 單件生產(chǎn) 小于等于5 小于等于20 小于等于100 小批生產(chǎn) 5-100 20-200 100-500 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) 大于1000 大于5000 大于50000 依設(shè)計(jì)題目知：Q=3000臺/年，n=2件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和廢品率β分別取為10%和1%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=3000×2×（1+10%）×（1+1%）=6666件/年 零件是輕型零件，根據(jù)表1-1可知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 3 零件分析 3.1 零件的結(jié)構(gòu)分析 3.1.1 零件圖分析 題目所給定的零件是行星架， 行星架是行星齒輪傳動裝置的主要構(gòu)件之一，行星輪軸或者軸承就裝在行星架上。 3.1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)的工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性與經(jīng)濟(jì)性。零件結(jié)構(gòu)工藝性審查如下所述： 1、 避免設(shè)置傾斜的加工面，以便減少裝夾次數(shù)。 2、 改為通孔或擴(kuò)大中間孔可減少裝夾次數(shù)，保證孔的同軸度。 3、 被加工表面設(shè)置在同一平面，可一次走刀加工，縮短調(diào)整時(shí)間。 4、 避免內(nèi)表面、內(nèi)凹面的加工，利于提高效率，保證精度。 5、 加工螺紋時(shí)應(yīng)留有退刀槽，或具有螺紋尾扣，以方便退刀。 6、 將支承面改為臺階式，將加工面鑄出凸臺、保留精加工面的必要長度，以減少加工面，提高效率，保證精度。 7、 避免在斜面上鉆孔，避免鉆頭單刃切削，防止刀具損壞和孔中心偏斜。 8、 避免深孔加工，改善排屑和冷卻條件。 9、 刀具應(yīng)易于加工切削部位，避免采用接長鉆頭等非標(biāo)準(zhǔn)刀具。 3.2 零件的技術(shù)要求分析 3.2.1 加工表面的尺寸精度和形狀精度 加工精度是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。 形狀精度是限制加工表面的宏觀幾何形狀誤差。如圓度、圓柱度、平面度、直線度。 1、 行星架Φ260h13外圓，尺寸精度Φ260 2、 行星架Φ135外圓，尺寸精度Φ135 3、 行星架基準(zhǔn)面A，尺寸精度24 4、 行星架開檔，尺寸精度51.2 3.2.2 主要加工表面之間的相互位置精度 行星架主要加工表面為：Φ260h13右端面（即基準(zhǔn)面A）、開檔51.2、24和Φ135，其中行星架開檔，尺寸51.2與基準(zhǔn)A平行度公差0.04。 3.2.3 加工表面的粗糙度 表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度?。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很?。ㄔ?mm以下），它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。 表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時(shí)表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。 表面粗糙度與機(jī)械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關(guān)系，對機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標(biāo)注采用Ra。 1、 行星架Φ260h13右端面,表面粗糙度Ra6.3 2、 行星架基準(zhǔn)面A，表面粗糙度Ra6.3 3、 行星架內(nèi)齒輪，表面粗糙度Ra3.2 4、 行星架Φ217端面，表面粗糙度Ra12.5 5、 行星架Φ135外圓，表面粗糙度Ra6.3 6、 行星架Φ102端面，表面粗糙度Ra6.3 4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成大批零件報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 1 、粗基準(zhǔn)的選擇 ① 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。 ② 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。 ③ 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。 ④ 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 ⑤ 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 重點(diǎn)考慮到既要保證在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時(shí)間，所以選行星架Φ102端面及外圓作為定位粗基準(zhǔn)。 2、 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。 ①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。 ②當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 ③當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 ④為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。 ⑤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)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。 根據(jù)該法蘭盤零件的技術(shù)要求和裝配要求,對于精基準(zhǔn)而言，主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目以基準(zhǔn)面A及Φ64孔、Φ40為定位精基準(zhǔn)，滿足要求。 4.2 制定加工工藝路線 4.2.1 各表面加工方法選擇 1、 行星架Φ260h13左端面，采用銑削加工，表面粗糙度Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。 2、 行星架基準(zhǔn)面A，采用車削加工，表面粗糙度Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，一步車削即可滿足其精度要求。 3、 行星架Φ217端面，采用車削加工，表面粗糙度Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-7知，一步車削即可滿足其精度要求。 4、行星架Φ135外圓，采用車削加工，表面粗糙度Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-7知，一步車削即可滿足其精度要求。 5、行星架Φ102端面，采用車削加工，表面粗糙度Ra12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。 6、 行星架內(nèi)齒輪，采用插削加工，表面粗糙度Ra3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，插削即可滿足其精度要求。 4.2.2 加工工藝路線方案 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、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 4.2.3 確定加工工藝路線 工序00：鑄造 工序05：時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序10：銑Φ260h13左端面 工序15：車Φ260h13右端面（即基準(zhǔn)面A）；車Φ217端面；車Φ135外圓面；車Φ102端面；車32.5槽；車545°；車Φ64孔； 工序20：車Φ80孔；車Φ85孔 工序25：擴(kuò)3-Φ40孔 工序30：銑開檔 工序35：插內(nèi)齒 工序40：鉗工去毛刺 工序45：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫 4.3 選擇加工設(shè)備及工藝裝備 工序10：銑Φ260h13左端面，刀具：端面銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；夾具：專用夾具；機(jī)床：立式銑床X52K 工序15：車Φ260h13右端面（即基準(zhǔn)面A）；車Φ217端面；車Φ135外圓面；車Φ102端面；車32.5槽；車545°；車Φ64孔；，刀具：可轉(zhuǎn)位車刀、內(nèi)孔車刀、切槽車刀；量具：游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分尺；夾具：專用夾具；機(jī)床：臥式車床C620-1 工序20：車Φ80孔；車Φ85孔，刀具：內(nèi)孔車刀；量具：內(nèi)徑百分尺；夾具：專用夾具；機(jī)床：臥式車床C620-1 工序25：擴(kuò)3-Φ40孔，刀具：擴(kuò)孔鉆；量具：內(nèi)徑百分尺；機(jī)床：搖臂鉆床Z3025 工序30：銑開檔，刀具：三面刃銑刀；量具：游標(biāo)卡尺；機(jī)床：臥式銑床X62 工序35：插內(nèi)齒，刀具：插刀；量具：齒輪側(cè)量儀；夾具：專用夾具；機(jī)床：插齒機(jī)Y5020A 4.4 加工工序設(shè)計(jì)、工序尺寸計(jì)算 1.行星架Φ260h13左端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，尺寸加工公差余量CT-9，加工余量MA-G得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm，表面粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。 2. 行星架Φ217端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，尺寸加工公差余量CT-9，加工余量MA-G得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm，表面粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步車削即可滿足其精度要求。 3. 行星架基準(zhǔn)面A的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，尺寸加工公差余量CT-9，加工余量MA-G得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm，因其與Φ217端面落差為2mm，故采用與Φ217端面同一毛坯，即加工過Φ217端面，接著再車出基準(zhǔn)面A，表面粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步車削即可滿足其精度要求。 4.行星架內(nèi)齒輪的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，尺寸加工公差余量CT-9，加工余量MA-G得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-7，一步插削即可滿足其精度要求。（即先粗車——精車加工出內(nèi)齒輪齒根圓，再插齒） 5. 行星架Φ135外圓的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，尺寸加工公差余量CT-9，加工余量MA-G得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-7，一步車削即可滿足其精度要求。 6. 行星架Φ102端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，尺寸加工公差余量CT-9，加工余量MA-G得鑄件的單邊加工余量3=2.0mm，表面粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8，一步車削即可滿足其精度要求。 7. 行星架Φ80孔、Φ805孔的加工余量 行星架Φ80孔、Φ85孔，之間的落差相差不大，為了減少模具的制造成本，故采用與齒根圓相同的毛坯余量。 8．其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。 4.5 選擇切削用量、確定時(shí)間定額 工序00：鑄造 工序05：時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序10：銑Φ260h13左端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600 當(dāng)＝600r/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)動工時(shí)為 工序15：車Φ217端面；車Φ260h13右端面（即基準(zhǔn)面A）；車Φ135外圓面；車Φ102端面；車32.5槽；車545°；車Φ64孔； 工步一：車Φ217端面 1、 切削用量 本工序?yàn)棣?17端面。已知加工材料為HT200，回轉(zhuǎn)類，有外皮；機(jī)床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在專用夾具中。 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1） 確定切削深度 由于單邊余量為3.0mm，可在一次走刀內(nèi)切完 2） 確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在粗車Φ217端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≥3mm、工件直徑為100～400mm時(shí)，=0.6～1.2mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.65mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù)表1.30，C620-1機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≥2mm,≤0.75mm/r，，=65m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實(shí)際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的=0.65mm/r可用。 3） 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 4） 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≥3mm，≤0.75mm/r，切削速度=125m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1250.80.650.811.15m/min=60.6m/min =71.5r/min 按C620-1機(jī)床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=76r/min=1.3r/s 則實(shí)際切削速度=58m/min 5） 校驗(yàn)機(jī)床功率 由表1.24，≥3mm，≤0.75mm/r，≥46m/min時(shí)，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實(shí)際切削時(shí)的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=76r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機(jī)床上進(jìn)行。 最后決定的切削用量為=3.0mm，=0.65mm/r，=76r/min=1.3r/s，=58m/min 2、 確定車Φ217端面的基本時(shí)間 ， 式中 =260mm，=139mm，=3mm，=4mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min=1.3r/s,=1 則 工步二：車Φ260h13右端面 確定車Φ260h13右端面（即基準(zhǔn)面A）的基本時(shí)間 ， 式中 =260mm，=217mm，=2mm，=4mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min=1.3r/s,=1 則 工步三：車Φ135外圓面 確定車Φ135外圓面的基本時(shí)間 ， 式中 =15mm，=2.0mm，=3mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min,=1 則 工步四：車Φ102端面 確定車Φ102端面的基本時(shí)間 ， 式中 =102mm，=60mm，=2mm，=4mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min=1.3r/s,=1 則 工步五：車32.5槽 確定車32.5槽的基本時(shí)間 ， 式中 =3mm，=2.5mm，=0mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min,=1 則 工步六：車545° 確定車545°的基本時(shí)間 ， 式中 =5mm，=5mm，=0mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min,=1 則 工步七：車Φ64孔 確定車Φ64孔的基本時(shí)間 ， 式中 =101mm，=2.0mm，=3mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min,=1 則 工序20：車Φ80孔；車Φ85孔；車45°倒角 工步一：車Φ80孔 確定車Φ80孔的基本時(shí)間 ， 式中 =14mm，=3.0mm，=0mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min,=3 則 工步二：車Φ85孔 確定車Φ85孔的基本時(shí)間 ， 式中 =10mm，=2.5mm，=0mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min,=1 則 工步三：車45°倒角 確定車45°的基本時(shí)間 ， 式中 =12.5mm，=4mm，=0mm，=0mm，=0.65mm/r，=76r/min,=1 則 工序25：擴(kuò)3-Φ40孔 利用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ36孔至Φ40，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按Z3025搖臂鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，， 則機(jī)動工時(shí)為 工序30：銑開檔 1. 選擇刀具 刀具選取三面刃銑刀 ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝800r/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)動工時(shí)為 工序35：插內(nèi)齒 1. 選擇刀具 刀具選取插刀 ，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）計(jì)算工時(shí) 根據(jù)Y5020A型插齒機(jī)說明書，其功率為為0.6kw，中等系統(tǒng)剛度。 則機(jī)動工時(shí)為 L=B++ 本內(nèi)齒為直齒，故+=5～6 B為齒輪寬度mm87 h為全齒高mm2.75 為插齒刀每雙行程的徑向進(jìn)給量（mmm/雙行程）0.24 為每雙行程的圓周進(jìn)給量（mm/雙行程）0.24 為插齒刀的每分鐘雙行程數(shù)315 d為工件分度圓直徑mm66.5 L=B++=87mm+5mm=92mm =17.4m/min ≈11.18min 工序40：鉗工去毛刺 工序45：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫 5 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序30：銑開檔的夾具設(shè)計(jì) 5.1 專用夾具的提出 本夾具主要用于銑開檔，粗糙度為Ra6.3，精度要求不高，因其與基準(zhǔn)面A有平行度要求，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)要考慮在內(nèi)。 5.2夾具總體方案設(shè)計(jì) 機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。 夾具的組成歸納為： 1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。 2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。 3）導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。 6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。 擬訂的加工過程的第一個(gè)元素是選擇定位基準(zhǔn) [8] 的部分。在處理，通過使用基準(zhǔn)確定工件在機(jī)床或夾具中的正確位置上的時(shí)間，稱為基準(zhǔn)。定位選擇必須是合理的或?qū)⒅苯佑绊懙郊庸み^程和加工零件的最終質(zhì)量的發(fā)展?；鶞?zhǔn)的選擇往往導(dǎo)致不必要的程序或路線是不合理的或使更難夾具設(shè)計(jì)也并未能部件（尤其定位精度）的精度。因此，我們應(yīng)根據(jù)零件圖和技術(shù)的要求，從精密零部件加工要求，遵守這種程序完成，所以沒有高的技術(shù)要求和高度的并行性和對稱性所需，軋機(jī)所以我們應(yīng)考慮如何提高效率和降低工人的勞動強(qiáng)度，提高加工精度。選擇基準(zhǔn)面A、Φ64孔和Φ40孔為作定位基準(zhǔn)，即采用經(jīng)典的“一面兩銷”定位，以提高加工效率，縮短時(shí)間。 5.3 夾具設(shè)計(jì) 5.3.1 定位元件設(shè)計(jì) 選擇的定位元件為：支承板、軸和B型固定式定位銷，具體如下圖4-1所示： 圖4-1 定位元件 5.3.2 夾緊元件設(shè)計(jì) 1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)保證加工精度。 2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。 2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。 3 .夾緊力的作用點(diǎn)的選擇： 1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對點(diǎn)”對應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。 4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu)： 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。 2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。 3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動夾緊機(jī)構(gòu) 4)必須保證自鎖，機(jī)動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。 5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。 6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對被加工工件進(jìn)行夾緊。 螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。 采用的夾緊元件為：六角螺母、圓墊圈、軸和快換墊圈等組成的夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)如下圖4-2所示： 圖4-2 夾緊機(jī)構(gòu) 5.3.3 夾具體設(shè)計(jì) 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的各種裝置和無件通過夾具體連接成一個(gè)整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。 對夾具體的要求： 1、有足夠的強(qiáng)度與剛度，在加工過程中，夾具體在切削力、夾緊力的作用下，應(yīng)不會產(chǎn)生不允許的變形和振動。 2、尺寸穩(wěn)定，為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定，對鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理；對焊接夾具體要進(jìn)行退火處理，以削除內(nèi)應(yīng)力。 3、對構(gòu)工藝性好，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，夾具體應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、裝配和檢驗(yàn)；體積小、重量輕以便于操作。對于移動或翻轉(zhuǎn)夾具，其重量一般不宜超過10kg。 用來安裝和固定定位元件，夾緊機(jī)構(gòu)和鉆模板的實(shí)體。具體大小根據(jù)整個(gè)機(jī)構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定，水平，所以形位公差會有較嚴(yán)格的要求。夾具體如下圖4-3所示： 圖4-3 夾具體 5.4 定位元件定位誤差分析和計(jì)算 (1)移動時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 （式4-1） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ————心軸定位孔與心軸最小配合間隙 代入（式4-1）得： =0.03mm+0+0.03mm =0.06mm (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式4-2） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ————心軸孔的最小偏差 ————心軸定位孔與心軸最小配合間隙 ————兩可調(diào)支承釘?shù)淖畲笃? ————兩可調(diào)支承釘?shù)淖钚∑? ————兩可調(diào)支承釘最小配合間隙 其中： 則代入（式4-2）得： 則： 5.5 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和夾緊力計(jì)算 5.5.1確定驅(qū)動機(jī)構(gòu) 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的形式有：機(jī)械、電動、電磁、真空、氣壓和液壓等形式，本夾具為鉆削夾具，鉆削力小，故采用機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)。 5.5.2 夾緊力計(jì)算 （1）刀具： 采用YG6硬質(zhì)合金三面刃銑刀 機(jī)床： X62型臥式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 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 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠 5.6 繪制裝配圖 1.裝配圖按1:1的比例繪制，根據(jù)工件在幾個(gè)視圖上的投影關(guān)系，分別畫出其輪廓線。 2.視工件為透明體，用雙點(diǎn)劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。 3.安排定位元件。 4.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。 5.布置對刀元件，連接元件；設(shè)計(jì)夾具體并完成夾具總圖。 6.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長、寬、高尺寸。 (2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。 6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。 對于不同的機(jī)床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進(jìn)行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊以及同類的夾具圖樣資料。 7.對零件編號，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表： 每一個(gè)零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。 完整填寫明細(xì)表，一般來說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。 8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面： 1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。 2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí)，更需要減輕工人勞動強(qiáng)度。 4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問題充分的重視。 5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 總 結(jié) 設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要