角形軸承零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì)【鉆3-φ9孔】【鉆φ18孔】【鉆φ11孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS】,鉆3-φ9孔,鉆φ18孔,鉆φ11孔,說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS,角形軸承零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì)【鉆3-φ9孔】【鉆φ18孔】【鉆φ11孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS】,角形,軸承 XXXX 大學(xué)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文論文)題目題目：角形軸承零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì)角形軸承零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì)系系 別別 機(jī)電信息系專專 業(yè)：業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班班 級(jí)：級(jí)： 1230203 學(xué)學(xué) 生：生： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 123020331 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： XXXX 2011 年 05 月I畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)系別機(jī)電信息系 專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 1230203 姓名 XXXX 學(xué)號(hào) 1230203311.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 角形軸承箱零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義：箱體零件都具有復(fù)雜的外型和內(nèi)腔，嚴(yán)格的尺寸公差和形狀位置公差，壁薄且壁厚不均勻，極易發(fā)生變形，故機(jī)械加工勞動(dòng)量相當(dāng)大，困難也相當(dāng)大。目前，箱體類零件的加工在機(jī)械制造業(yè)中占有很重要的地位，為提高零件加工精度和生產(chǎn)效率，應(yīng)采用先進(jìn)的加工方法，選擇合理高效的加工方法和加工路線，保證零件的加工質(zhì)量，這樣對(duì)提高機(jī)械零件的加工質(zhì)量有重要意義。3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標(biāo)） （1)零件的工藝分析：a 確定毛坯的制造形式；b 制定工藝路線；C確定各工序加工設(shè)備、刀具、量具選用及機(jī)械加工余量；d 確定切削用量。零件見(jiàn)參考圖。 （2) 夾具設(shè)計(jì)：a 定位基準(zhǔn)的選擇；b 定位方案的選擇；c 定位誤差分析與計(jì)算；d 工件的夾緊方式的確定；e 導(dǎo)引方式及導(dǎo)引元件的確定；f 夾具體的設(shè)計(jì)。 技術(shù)指標(biāo)：見(jiàn)給定零件參考圖。 4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)）： (1)第 1-2 周：課題調(diào)研、軟件學(xué)習(xí)、準(zhǔn)備開(kāi)題；(2)第 3 周：開(kāi)題答辯；(3)第 4-8 周：完成零件的工藝分析，工藝文件編制；(4)第 9 周：完成英文翻譯；(5)第 10 周：完成中期工作，提交中期報(bào)告；(6) 第 11-14 周：完成零件的關(guān)鍵工序夾具設(shè)計(jì)；(7)第 15-17 周：完善三維模型和其它圖紙，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯；(8)第 18 周進(jìn)行畢業(yè)答辯。設(shè)計(jì)地點(diǎn)：XXXX 大學(xué)。 5.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作量要求 撰寫(xiě) 15000 字論文 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 圖紙（幅面和張數(shù)）*： A0 圖紙 2.5 張（折合） 其他要求：查參考文獻(xiàn) 15 篇以上，外文 3 篇，英文翻譯 3000 漢字 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日說(shuō)明：1 本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入冊(cè)，一份教師自留。2 帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。II角形軸承零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì)角形軸承零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì)摘摘 要要目的：機(jī)床夾具是重要的機(jī)械制造工藝設(shè)備。開(kāi)發(fā)機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)零部件圖庫(kù)，可在一定程度上減少夾具設(shè)計(jì)，使用者的工作量，在機(jī)械設(shè)計(jì)中利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)組合夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算，可是設(shè)計(jì)人員把更多的時(shí)間投入到創(chuàng)造性工作中去以達(dá)到縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的目的。內(nèi)容：機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)件繪制可采用 Pro/ENGINEER 和 CAD 軟件，其中Pro/ENGINEER 通過(guò)定義特征來(lái)創(chuàng)建零件，而 CAD 可用來(lái)表達(dá)二維工程圖和裝配圖。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)形狀及所選夾具制定相關(guān)的加工工序。結(jié)論：了解加工所用的設(shè)備、輔助工具中和設(shè)計(jì)夾具有關(guān)的技術(shù)性能、規(guī)格和工具車間的技術(shù)水平。必要時(shí)需要了解同類工件的加工方法和所用夾具的情況。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具；CAD 軟件；Pro/ENGINEER；二維工程圖IIAngle type bearings box parts fixtureAbstractObjective: to the machine tools fixture is important mechanical manufacturing process equipment. Development of the machine tools fixture gallery， can be in standard parts to a certain extent， reduce fixture design， user outputs in mechanical design， using computer technology to realize in computer aided modular fixture design and calculating， but designers put more time into creative work in order to achieve the purpose of shorten the development cycle.Content: the machine tools fixture can be used in the standard drawing Pro/e and CAD software， including Pro/e by defining features to create parts， and CAD available to express two-dimensional engineering graphics and assembly drawing. According to the workpiece structure shape and the selected fixture and make the relevant processing operations. Conclusion: understand processing equipment， auxiliary tools used and design fixtures related technical performance， specifications and tools workshop level of technology. When necessary need to understand the processing method and similar workpiece used the fixture. Key Words: the machine tools fixture; CAD software; Pro/e; Two-dimensional engineering graphics III主要符號(hào)表主要符號(hào)表n 轉(zhuǎn)速 ap 背吃刀量T 壽命d 直徑 v 切削速度f(wàn) 進(jìn)給量L 長(zhǎng)度 P 功率t 時(shí)間 進(jìn)給量IV目目 錄錄摘摘 要要.IIABSTRACT.II主要符號(hào)表主要符號(hào)表 .III1 緒緒 論論.12 零件的分析零件的分析.42.1 零件的作用 .42.2 零件的工藝分析 .42.3 零件的生產(chǎn)類型 .53 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝規(guī)程設(shè)計(jì).63.1 零件毛坯的設(shè)計(jì) .63.1.1 選擇毛坯.63.1.2 毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定.63.1.3 確定毛坯尺寸.63.1.4 設(shè)計(jì)毛坯圖.83.2 零件的加工工藝設(shè)計(jì) .83.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇.83.2.2 零件表面加工方法的選擇.83.2.3 擬訂工藝路線.93.2.4 工序設(shè)計(jì).113.2.5 確定切削用量及基本工時(shí).134 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 1.214.1 工件的定位 .214.1.1 定位方案.214.1.2 夾緊裝置.214.2 夾緊力的計(jì)算 .224.3 對(duì)刀裝置 .224.4 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) .225 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 2.245.1 工件的定位 .24V5.1.1 定位方案.245.1.2 夾緊裝置.245.2 定位誤差分析 .245.3 夾緊力的計(jì)算 .255.4 對(duì)刀裝置 .255.5 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) .265.6 結(jié)構(gòu) .266 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 3.276.1 工件的定位 .276.1.1 定位方案.276.1.2 計(jì)算定位銷尺寸.286.1.3 夾緊裝置.296.2 定位誤差分析 .296.3 對(duì)刀裝置 .306.4 夾具體 .306.5 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) .307 總總 結(jié)結(jié).32參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn).33致致 謝謝.34畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明.35畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明.361 緒 論11 緒緒 論論改革開(kāi)放以來(lái)，機(jī)械工業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地進(jìn)行企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平以及經(jīng)濟(jì)效益有了很大的提高，為繁榮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、擴(kuò)大出口創(chuàng)匯、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了重要作用。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過(guò)程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。目前，大批量生產(chǎn)正逐漸成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)新的生產(chǎn)模式。在這種模式中，要求加工機(jī)床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間、降低生產(chǎn)成本，所以，按手動(dòng)夾緊的方法已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，而氣動(dòng)、液壓夾緊等夾具正是適應(yīng)這一生產(chǎn)模式的工裝設(shè)備。它對(duì)縮短工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造周期起到至關(guān)重要的作用。國(guó)外為了適應(yīng)這種生產(chǎn)模式，也把柔性制造系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并將其作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展。夾具是機(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(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 a.高精隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對(duì)夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)5m，夾具支承面的垂直度達(dá)到 0.01mm/300mm，平行度高達(dá) 0.01mm/500mm。德國(guó) demmeler（戴美樂(lè)）公司制造的 4m 長(zhǎng)、2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5m 以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5m；瑞士 EROWA 柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá) 25m。機(jī)床夾具的精度已提高到微西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，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(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。b.高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(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地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用 12 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。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R 夾具僅用 1 分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1 分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。c.模塊、組合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)的系列化、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(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(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。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。d.通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、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) demmeler（戴美樂(lè)）公司的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的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)零件的加工變得越來(lái)越柔性化，具體情況取決于每個(gè)加工項(xiàng)目的產(chǎn)量配額，使用液壓夾具的主要優(yōu)勢(shì)是能節(jié)省夾緊和松卸工件時(shí)所花的大量的時(shí)間。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明液壓夾緊相比機(jī)械夾緊節(jié)省90%95%的時(shí)間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3綜上，根據(jù)機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，現(xiàn)在的一般加工條件已不能滿足現(xiàn)在的技術(shù)要求。所以以后的多為數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)化。主要體現(xiàn)其高效率、高精度、高可靠性、專業(yè)化程度深。這就要求從事這方面的高科技人才，就我們現(xiàn)在所學(xué)的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。所以我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)工作中要多學(xué)習(xí)這些方面的知識(shí)，不斷的充實(shí)自己，使自己的綜合能力不斷提高，從而跟上科技發(fā)展的腳步。2 零件的分析42 零件的分析零件的分析2.1 零件的作用零件的作用角型軸承箱如圖 2.1 所示。它位于車床主軸箱上面，主要作用是給主軸箱內(nèi)供油及對(duì)油液起沖作用，零件的兩段有兩孔用于油液的進(jìn)出，零件的中間有一個(gè)48h6 的外圓柱面，用于與主軸箱以基軸制形式聯(lián)接。圖 2.1 角型軸承箱零件圖2.2 零件的工藝分析零件的工藝分析“CA6140 車床角型軸承箱”的各表面：a.零件的左端面（用于精基準(zhǔn)加工其他表面） ；b.螺栓孔 3-9（用于聯(lián)接車床主軸箱，起固定作用） ；c.中心孔38（用于過(guò)濾及緩沖油液） ；d.進(jìn)出油孔 2-11（用于聯(lián)接進(jìn)出油裝備，流通油液） ；e.外圓柱面48h6（用于與車床主軸箱聯(lián)接） 。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5各表面的相互精度要求有：a.外圓柱面48h6 為基軸制聯(lián)接，尺寸精度為 IT6；b.其他表面無(wú)特殊精度要求，除保證其表面粗糙度外，尺寸精度為 IT14。2.3 零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)類型零件要求大批量大生產(chǎn)，假設(shè)生產(chǎn)量：Qn=10000 件/年；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率可以取為=5%，=0.5%。由此可得，該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 年件/10552 0.5%)(1 %)5(110000 ) +)(1 +Qn(1=N車床角型軸承箱的質(zhì)量為 1.1kg，查表可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)63 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 零件毛坯的設(shè)計(jì)零件毛坯的設(shè)計(jì)3.1.1 選擇毛坯選擇毛坯根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，角型軸承箱屬大批量生產(chǎn)，零件形狀為非全圓柱體，可選零件材料為灰口鑄鐵，毛坯制造選用鑄造毛坯，這樣毛坯與成品相似，加工方便，省工省料。為了提高生產(chǎn)率，鑄造方法選用砂型鑄造，且為機(jī)器造型。3.1.2 毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定a.求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖輪廓尺寸，可知，濾油器體最大輪廓尺寸為 102mm。b.選取公差等級(jí) CT鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查參考文獻(xiàn)8得，公差等級(jí) CT 范圍是 812 級(jí)，取為 10 級(jí)。c.求鑄件尺寸公差根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí) CT，查表得，公差帶相對(duì)與基本尺寸對(duì)稱分布。d.求機(jī)械加工余量等級(jí)鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查表得，機(jī)械加工余量等級(jí)范圍是EG 級(jí)，取為 F 級(jí)。 、e.求 RAM（要求的機(jī)械加工余量）對(duì)所有的加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由最大輪廓尺寸 102mm，查參考文獻(xiàn)9表2.3-5 得，公差等級(jí)機(jī)械加工余量等級(jí)為 F 級(jí)，得 RAM 數(shù)值為 1.5mm。 3.1.3 確定毛坯尺寸確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度 Ra1.6m。Ra1.6m的表面，余量要適當(dāng)增大。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7分析零件，各加工表面均為 Ra1.6m，因此這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可，如圖 3.1 所示。圖 3.1 零件毛坯圖零件上孔 3-9 和進(jìn)出有口尺寸較小，鑄成實(shí)心；A 面為單側(cè)加工，則105.3mm 3.6/21.5102 CT/2RMAFR38 盲孔屬內(nèi)腔加工，根據(jù)零件分析，38 深度為 65 不變，徑向?yàn)閙m7.33 2/6.21.5238 CT/2RMAFR30 盲孔屬內(nèi)腔，且此孔為非配合孔，用鉆床锪出即可，所以30 盲孔鑄成實(shí)心。48h6 外圓柱面的加工，即mm4.52 2/8.25.1248 CT/2RMAFR如圖 3.1 所示，由于38 孔的深度和三角形臺(tái)階肩寬度的余量和 A 面余 量有關(guān)，A 面增量 a=105.3-102=3.3mm;所以38 孔的毛坯深度=65+3.3=68.3mm;三角形臺(tái)階肩寬度=34+3.3=37.3mm。綜合上述，確定毛坯加工部分的尺寸，見(jiàn)表 3.1 所示。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8表 3.1 車床角型軸承箱毛坯（鑄件）尺寸。 單位：mm。項(xiàng)目A 面38 徑向38 軸向48 徑向三角肩寬公差等級(jí) CT1010101010加工面基本尺寸10238654834鑄件尺寸公差3.62.6同 A 面2.8同 A 面機(jī)械加工余量等級(jí)FF同 A 面F同 A 面RMA1.51.5同 A 面1.5同 A 面毛坯基本尺寸105.333.768.352.437.33.1.4 設(shè)計(jì)毛坯圖設(shè)計(jì)毛坯圖a.確定圓角半徑 外圓角半徑 r=1mm;內(nèi)圓角半徑 R=1mm;以上所取圓角半徑數(shù)值能保證各表面的加工余量。b.確定拔模斜度本鑄件最大尺寸為 h=105.3mm，屬 25500mm 的鑄件，所以查表，取拔模斜度為 1：20。c.確定分型面由鑄件結(jié)構(gòu)分析，選擇左端面作為砂模鑄造機(jī)器造型的分型面。d.確定毛坯的熱處理方式灰鑄鐵角型軸承箱毛坯鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效，溫度，進(jìn)行消550500除殘余應(yīng)力，從而改善加工性。3.2 零件的加工工藝設(shè)計(jì)零件的加工工藝設(shè)計(jì)3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇本零件是不規(guī)則多孔零件體，其左端面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)） ，為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選左端面為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。在加工中還可遵循“互為基準(zhǔn)”的原則，重復(fù)加工38 孔和48 外圓柱面，使其中心線重合度較高，減小圓跳動(dòng)度。3.2.2 零件表面加工方法的選擇零件表面加工方法的選擇本零件有平面、內(nèi)孔、外圓柱面、螺紋等加工，材料為 HT150。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考本指南有關(guān)資料，其加工方法選擇如下：a.左端面西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9左端面為精基準(zhǔn)加工其它表面，表面粗糙度為 Ra1.6，加工方法為先車m后磨。b. 38mm 內(nèi)孔未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79 規(guī)定其公差等級(jí)按 IT14，表面粗糙度為Ra6.3，由于毛坯上已經(jīng)鑄造出孔留出加工余量，所以選擇先擴(kuò)孔再鉸孔即m可達(dá)到要求。c.3-9 孔未注公差尺寸，根據(jù) GB1800-79 規(guī)定其公差等級(jí)按 IT14，表面粗糙度為Ra6.3，只需用9mm 麻花鉆直接在其位置鉆孔即可。md. 48 外圓柱面公差等級(jí)為 IT6，表面粗糙度為 Ra1.6，加工方法可采用粗車精車精磨。e.進(jìn)出油孔（2-11）這兩個(gè)孔用于聯(lián)接油管，用于輸通油液，密封性需要比較高。連結(jié)部分采用螺紋聯(lián)接。由于毛坯中這兩孔是鑄為實(shí)心，所以此部分的加工為先锪沉頭孔，然后在其位置鉆11 孔，接著擴(kuò)孔到16 深 18mm，最后攻絲 M18。3.2.3 擬訂工藝路線擬訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使其零件的幾何形狀，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)中已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，除此之外，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。角型軸承箱加工包括各圓柱面、孔及端面的加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。a.工藝路線方案一工序 05：機(jī)器砂型鑄造毛坯；工序 10：檢驗(yàn)，清砂；工序 15：熱處理；工序 20：磨左端面；工序 25：鉆38 內(nèi)孔及 3-9 孔；工序 30：粗車外圓48；工序 35：加工出油口；工序 40：加工進(jìn)油口；工序 45：磨48 外圓柱面；工序 50：檢驗(yàn)。b.工藝路線方案西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10工序 05：機(jī)器砂型鑄造毛坯；工序 10：檢驗(yàn)毛坯、清砂；工序 15：熱處理；工序 20：粗車左端面；工序 25：先锪30 內(nèi)孔面，再擴(kuò)38 內(nèi)孔；工序 30：粗車48 外圓，切退刀槽；工序 35：鉸38 內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角；工序 40：精車48 外圓；工序 45：鉆 3-9 通孔；工序 50：磨左端面；工序 55：加工出油孔；工序 60：加工進(jìn)油孔；工序 65：去毛刺；工序 70：精磨48 外圓；工序 75：檢驗(yàn)。c.工藝方案的比較與分析上述二個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一，將工序集中，但需要專用機(jī)床才能達(dá)到加工要求；方案二，分散工序，工藝安排合理，能滿足用通用機(jī)床加工并達(dá)到精度的要求，除了選擇萬(wàn)能性通用機(jī)床加工外，還要設(shè)計(jì)一些專用夾具，提高加工要求和質(zhì)量。因此選用第二個(gè)方案較合理，具體如下：工序 05：機(jī)器造型砂模鑄造毛坯；工序 10：清砂，檢驗(yàn)毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷；工序 15：熱處理，人工時(shí)效溫度，消除殘余應(yīng)力；550500工序 20：夾外圓，粗車左端面；工序 25：先锪30 內(nèi)孔面，再38 內(nèi)孔；工序 30：粗車48 外圓，切退刀槽；工序 35：鉸38 內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角；工序 40：精車48 外圓；工序 45：鉆 3-9 通孔；工序 50 磨左端面；工序 55 加工出油孔（锪26 平面，鉆11 孔，擴(kuò)16 孔深 18mm，攻絲 M18 1.5 深 14mm） ；工序 60：加工進(jìn)油孔（锪26 平面，鉆11 孔，擴(kuò)16 孔深 18mm，攻絲 M18 1.5 深 12mm） ；西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11工序 65：用鉗工去毛刺；工序 70：精磨48 外圓；工序 75：檢驗(yàn)，是否達(dá)到要求的精度和粗糙度。3.2.4 工序設(shè)計(jì)工序設(shè)計(jì)a.選擇加工設(shè)備與工藝裝備（詳見(jiàn)工藝工序卡）工序 05、10、15 屬于備坯階段，不屬于切削加工，由專門的 車間負(fù)責(zé)。工序 20 粗車左端面，選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用最常用 CA6140 型臥式車床加工。工序 25 先锪30 內(nèi)孔面，再擴(kuò)38 內(nèi)孔，精度要求不高，選用立式鉆床進(jìn)行加工。工序 30 粗車48 外圓柱面，在切退刀槽。加工中需要換刀具，刀架最好是換位的，所以選擇 CA6140 最經(jīng)濟(jì)。工序 35 鉸38 內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角，選鉆床進(jìn)行加工。工序 40 精車48 外圓，選用 CA6140 進(jìn)行加工。工序 45 鉆 3-9 通孔，由于是通孔，刀具進(jìn)給深度可以不嚴(yán)格控制，在其位置鉆通孔即可。選用立式加工中心，只要在專用夾具上設(shè)計(jì)好對(duì)刀塊，然后執(zhí)行程序就可以加工出 3 個(gè)9 通孔了。工序 50 磨左端面，表面粗糙度 Ra1.6mm，沒(méi)有要求與中心線的垂直度，所以選用普通的端面磨床即可加工達(dá)到要求。工序 55、60加工進(jìn)（出）油口孔，選用搖臂鉆床進(jìn)行加工。工序 70精磨48 外圓，公差等級(jí)為 IT6，表面粗糙度為 Ra1.6mm，精度要求比較高，所以這里選用外圓磨床進(jìn)行加工。b.選擇夾具工序 20 選用三爪自定心卡盤。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12工序 25、30、35、40、45、50、55、60、70 都選用專用夾具。c.選擇刀具根據(jù)不同的工序選擇刀具。在車床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車刀。切刀槽宜選用高速鋼。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀架。在鉆床上機(jī)加工的工序麻花鉆，锪頭鉆，倒孔鉆等。d.選擇量具 加工部分的量具工序 20：卡尺；工序 25：卡尺；工序 30：卡尺；工序 35：卡尺；工序 40：卡尺；工序 45：卡尺；工序 50：卡尺；工序 55：卡尺，螺紋塞規(guī)；工序 60：卡尺，螺紋塞規(guī)；工序 70：千分尺。檢驗(yàn)部分的量具如表 3.2 所示。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13表 3.2 檢驗(yàn)部分的量具檢查內(nèi)容測(cè)量工具砂眼、清砂是否干凈、裂縫觀察表面及磁力探傷軸向尺寸卡尺外圓徑向尺寸外徑千分尺角度角度卡尺孔內(nèi)徑內(nèi)徑千分尺檢查粗糙度專用儀器檢查配合表面精度專用儀器。綜合上述，車床濾油器體的工藝過(guò)程如表 3.3 所示。表 3.3 車床角型軸承箱的工藝過(guò)程及設(shè)備工序號(hào)工序內(nèi)容機(jī)床05機(jī)器砂型鑄造毛坯10檢驗(yàn)毛坯、清砂25熱處理30粗車左端面CA614035先锪 30 內(nèi)孔面，再擴(kuò) 38 內(nèi)孔立式鉆床40粗車 48 外圓，車退刀槽CA614045鉸 38 內(nèi)孔，倒角搖臂鉆床50精車 48 外圓CA164055鉆 3-9 通孔立式加工中心60磨左端面端面磨床65加工出油孔搖臂鉆床75加工進(jìn)油孔搖臂鉆床80去毛刺85精磨 48 外圓外圓磨床90檢驗(yàn)3.2.5 確定切削用量及基本工時(shí)確定切削用量及基本工時(shí)根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，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：西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14車床角型軸承零件材料為灰口鑄鐵 HT150，硬度 HB207233，毛坯的重量約為 1.1 千克。生產(chǎn)類型為中批或大批，采用機(jī)械砂型鑄造毛坯。確定圓柱面的工序尺寸38，30，11，3-9 由于無(wú)特殊加工精度等，在滿足其表面粗糙度的條件下直接鉆孔或擴(kuò)孔來(lái)完成。外圓柱面46h6 和46：46 粗糙度為 Ra6.3，精度等級(jí)為 IT14，考慮其長(zhǎng)度為 14mm，因?yàn)樯靶丸T造等級(jí)為 IT14 左右，能滿足加工需求，因此直接鑄造成型。48h6 所需精度要求高，需進(jìn)行粗車精車精磨。精車此時(shí)直徑余量為0.9mm，精磨此時(shí)直徑余量為 0.1mm， 剩下的粗車時(shí)直徑余量為52.4-48-0.9=3.4mm，能滿足加工要求，考慮48h6 長(zhǎng)度為 40，精度等級(jí)為 14，由鑄造直接完成，48h6 的外圓柱面的加工余量表如下 3.4 所示。表 3.4 48h6 外圓柱面的加工工序尺寸（單位：mm）工序名稱工序雙邊余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差精磨0.1IT6(0-0.016)480016. 048精車0.9IT7(0-0.025)48.10025. 01 .48粗車3.4IT11(0-0.160)490160. 049毛坯F(0-3.6)52.48 . 14 .52工序 20：粗車左端面刀具的選擇：YG6機(jī)床的選擇：本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用最常用CA6140 型臥式車床加工。切削用量：確定背吃刀量 ap=3mm，分兩次走完，故每次(后面序中，須磨mmp5 . 1a0.3mm)。切削速度西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15 V= 由于 f=0.4 cv=189.8 xv=0.15 yv=0.2 m=0.2 帶入的vyxpmm- 1vkfat60cvvv=84.2。minm主軸轉(zhuǎn)速 的主軸轉(zhuǎn)速 n=5601000wvnd進(jìn)給量表面粗糙度為 ra=6.3um，故 f=0.6-0.5rmm綜上的工序 20 的切削用量如表 3.5 所示。表 3.5 工序 20 切削用量主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量 af切削深度 ap進(jìn)給次數(shù)49474.50.6mm/齒1.22機(jī)械加工機(jī)動(dòng)工時(shí)的計(jì)算L=84mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 6-2 的 Y+t=3.5mmT=0.42nfl5.50 x380.587工序 25：先锪30 內(nèi)孔面，再擴(kuò)38 內(nèi)孔刀具的選擇：高速鋼擴(kuò)孔锪鉆機(jī)床的選擇：搖臂鉆床 Z35 切削用量：切削速度： 查參考文獻(xiàn)8表 2.4-67 切削速度 v=39.6m/min;主軸轉(zhuǎn)速：代入，得 n=1802r/min。查參考文獻(xiàn)3，表 3-41 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1000vnd1700r/minwn進(jìn)給速度：1700 0.2340/mfnfmm r機(jī)械加工機(jī)動(dòng)工時(shí)的計(jì)算查參考文獻(xiàn)9，表 2.5-7，有min46. 23L21fnlllftwnj西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16mmdl9 . 219 . 1160cot21 mml22刀具 YT5 硬質(zhì)合金確定切削深度 ap=224確定進(jìn)給量 f根據(jù)表 1.5，鏜刀直徑為 20mm，ap2mm，鏜桿伸出長(zhǎng)度為 100mm 時(shí)，f=0.15-0.30rmm確定切削速度V=。vyvvxmvkfpatc式中 cv=291 m=0.2 xv=0.15 yv=0.2 t=60min kv=0.9x0.8x0.65=0.468v=30.26。vyvvxmvkfpatcminm工序 30：粗車48 外圓柱面選擇切削用量確定切削深度 ap，由于粗加工余量 僅為 2mm，可在一次走到內(nèi)切完，故ap=2mm249-59確定進(jìn)給量 f 根據(jù)車床參數(shù)以及修正系數(shù)的到他的進(jìn)給量 f=0.6rmm確定進(jìn)給速度V=。vyxpmm- 1vkfat60cvv根據(jù)以上公式，及其修正系數(shù)的到進(jìn)給速度 v=52.1 主軸轉(zhuǎn)速minmn=313。dvc1000minr工序 35：鉸38 內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角a.刀具的選擇高速鋼鉸刀b.選用切削用量確定進(jìn)給量 f 加工要求是 H7-H9，鑄件強(qiáng)度小于 170hbs，所以 f=6rmm西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17確定切削速度，切削速度為 8修正系數(shù) kv=1.0 kc=1.0 kf=0.85 minmv=8x1x1x0.85=6.8minm故可選擇 272。minr.7270dv1000n0minr基本工時(shí)L=i+y+，l=34mm，如切量及超切量，y+=5mm所以 tm=。min80.101x272534工序 40：精車48 外圓。車床的選擇：選用 CA6140 進(jìn)行加工。刀具的選擇：硬質(zhì)合金。選擇切削用量決定切削深度 ap=0.5248-49決定進(jìn)給量根據(jù) ra，r=1.0mm，v50 時(shí) f=0.11-0.25。rmmrmm根據(jù)車床的說(shuō)明書(shū)選擇 f=0.25rmm決定切削根據(jù) 1.10，當(dāng) =630-700mpa，ap1.4mm f25 時(shí)，切削速度的修r(nóng)mm正系數(shù)均為 1，故 v=176 n=1143。minmdv1000cminr計(jì)算基本工時(shí)Tm=故 l=（28+1）mm=29mm tm=0.12min。nfl5.20 x96029工序 45：鉆 3-9 通孔刀具的選擇：高速鋼鉆頭;機(jī)床的選擇：多孔鉆床切削用量：進(jìn)給量：查參考文獻(xiàn)8得:，進(jìn)給量為 0.14 mm/r。切削速度： 查參考文獻(xiàn)8表 2.4-41 得，V 初=0.46m/s，由表 2.4-46 查得修正系數(shù)為 1.9，得切削速度 v=51min西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18主軸轉(zhuǎn)速： 代入，得 n=1345/min，查參考文獻(xiàn)10，表 3-42，1000vnd按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1360wnmin/r進(jìn)給速度：。1360 0.2272/mfnfmm r工序 50：磨左端面以 外圓與右端面為參考，精磨左端面 0.3mm.48選用普通的端面磨床 M7120A(600*200*300)圓形工作臺(tái)，查參考文獻(xiàn)7有:選擇砂輪磨料為白剛玉，寬度；mms80b 由于工件材料為 HT150，因此精磨為 18-20，取 20m/s；砂輪vs/m由砂輪寬度和磨削深度 0.3mm 得到工件運(yùn)動(dòng)速度;sm/025. 0v 計(jì)算磨削進(jìn)給量，其中，從而有2175.0602.6kkvbfsr9 . 0,12. 1k21ksfr/mm15. 09 . 012. 180025. 0602 . 675. 0工序 55、60：加工進(jìn)出油孔工序 以38 內(nèi)孔和有端面定位，使用專用夾具，鉆，鉸11 及 m18x1.5 攻細(xì)螺紋孔，倒角 45.鉆11 的孔選擇高速麻花鉆頭切削用量的選擇確定進(jìn)給量 ，加工要求是 H12 精度，鑄件強(qiáng)度小于 200HBS，所以 f=0.87.rmm確定切削速度切削速度為 14，修正系數(shù)minmktv=1，kcv=1，klv=0.85，ktv=1v=14x1x1x0.85x1=11.9 n=minm，minr.5344dv1000所以可以選擇 392。minr計(jì)算基本工時(shí)L=i+y+，l=18mm，入切量及超切量 y+=6mm所以西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19，min0.705.80 x392618tm攻 M18x1.5。使用 YG6 硬質(zhì)合金螺紋車刀，確定切削用量確定切削用量及走到數(shù)根據(jù)其螺距及牙形角可以知道第一次需要走到三次，第二次需要走刀四次每次的 ap=0.42mm進(jìn)給量的確定 f由于螺距 p=1.5mm，且為單頭螺紋，所以工件一轉(zhuǎn)，刀具應(yīng)該走過(guò)一個(gè)螺距，即 f=1rmm確定切削速度 vc，根據(jù)參考文獻(xiàn)7精車螺紋時(shí) vc=40所以minmminr53018x4.1330 x1000dv1000nc1基本工時(shí)的計(jì)算按參考文獻(xiàn)7公式計(jì)算L=0.75+12=12.75mm，l1=mm2.42212.402tankrpL2=3-5，取 3mm，t=42minnfxlll21Z）（工序 70：精磨48 外圓以 外圓與右端面為參考，精磨左端面 0.3mm.48選普通的端面磨床 M4W 圓形工作臺(tái)，查參考文獻(xiàn)8有:選擇砂輪磨料為白剛玉，砂輪的尺寸 ；x20 x7250-160）（查閱參考文獻(xiàn)8得到工件運(yùn)動(dòng)速度;sm/5 . 0v 計(jì)算磨削進(jìn)給量，其中，從而有321akvf603.46kkfr321k9 . 0,12. 1k，k從而得到。sfr/0.0074mm.61.12x0.9x160 x25x0.53.46rmmf/5 .12a西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20表 3.2 各加工工序的工序尺寸工序工位工位尺寸I 鑄造毛坯機(jī)器砂型鑄造毛坯參見(jiàn)毛坯圖所示II 備坯檢驗(yàn)毛坯、清砂熱處理人工時(shí)效車左端面粗車左端面保長(zhǎng) 102.5mm先锪 30 內(nèi)孔平面锪 30 內(nèi)孔保長(zhǎng) 70.5mm锪 30 內(nèi)孔，擴(kuò) 38 內(nèi)孔再擴(kuò) 38 內(nèi)孔擴(kuò)內(nèi)孔至 37，保長(zhǎng) 65.5mm粗車 48 外圓車外圓至 49車 48 外圓和退刀槽車退刀槽3x1.5mm鉸 38 內(nèi)孔鉸內(nèi)孔至 38，保長(zhǎng) 65.5mm鉸 38 內(nèi)孔和倒角內(nèi)孔倒角1C精車 48 外圓精車 48 外圓精車外圓至 48.1鉆 3-9 通孔鉆 3-9 通孔鉆 3-9 通孔磨左端面磨左端面保長(zhǎng) 102mm空口锪平锪平 26鉆孔鉆 11 孔深 32mm擴(kuò)孔擴(kuò)孔至 16 孔，深 18mm加工出油口攻絲攻絲 M18x1.5，深 14孔口锪平锪平 26鉆孔鉆 11 孔通至下一平面擴(kuò)孔擴(kuò)孔至 16 孔 8mm加工進(jìn)油口攻絲攻絲 M18x1.5，深 12XIII 去毛刺去毛刺X精磨 48 外圓精磨 48 外圓精磨外圓至 48X檢驗(yàn)檢驗(yàn)4 夾具設(shè)計(jì) 1214 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 1本夾具是用于鉆法蘭上三個(gè)直徑為 9 的通孔的專用夾具，在 Z39 搖臂鉆床是加工出9 豎直通孔。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如附圖所示。有關(guān)說(shuō)明如下：4.1 工件的定位工件的定位4.1.1 定位方案定位方案所加工的9 孔是豎直的通孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是孔的內(nèi)壁要求，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選上端面為主要定位基準(zhǔn)。該工序鉆孔時(shí)受力不大，且平衡。4.1.2 夾緊裝置夾緊裝置這是專門設(shè)計(jì)的夾緊元件。參見(jiàn)夾具裝配圖如圖 4.1 所示，把夾緊元件套入零件的外圓柱面，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將套筒的兩翼卡入夾具體的契形口中，契形口是按一定角度設(shè)計(jì)的，可讓兩翼受力時(shí)產(chǎn)生摩擦力而自鎖，達(dá)到夾緊作用。圖 4.1 夾具 1 三維裝配圖西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）224.2 夾緊力的計(jì)算夾緊力的計(jì)算查表可知夾緊力的計(jì)算公式是FFFFFwqueyzxpFndzafaCF0其中： 650FCmmap38. 30 . 1Fxmmfz08. 072. 0Fy z=16mmae55.2386. 0Fummd63086. 0Fq0Fw所以： )( 1 .2447590631655.2308. 038. 3650086. 086. 072. 010NndzafaCFFFFFFwqueyzxpF所以，)(53008 .26911 . 11 . 115. 15 . 1NKFFH又由于螺紋直徑=12，螺距=1.75mm，設(shè)扳手長(zhǎng)=140mm，作用力=70N=4853（N） 。4.3 對(duì)刀裝置對(duì)刀裝置如裝配圖 4.3 所示，由專用夾具的定位與夾緊，9 為豎直孔，只要讓鉆頭豎直進(jìn)給加工就可以了。已知生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)，而且鉆好9 孔后，就需要更換刀具，所以選用快換鉆套比較合適。4.4 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。夾緊是通過(guò)雙翼和鉆模板上的螺釘實(shí)現(xiàn)的，使工件裝卸變得方便，如圖 4.3 所示。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23圖 4.3 夾具 1 三維裝配圖5 夾具設(shè)計(jì) 2245 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)2本夾具是工序 60 用18 麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在 Z39 搖臂鉆床是加工出18 斜孔（通孔） 。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如附圖所示。有關(guān)說(shuō)明如下：5.1 工件的定位工件的定位5.1.1 定位方案定位方案所加工的18 的孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是孔的內(nèi)壁要求，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選端面 A 為主要定位基準(zhǔn)。該工序鉆斜孔時(shí)受力不大，且平衡。所以要實(shí)現(xiàn)完全定位，在此可以用“一面兩孔”定位原則。后可以再選38 孔和下面的11 孔作為定位孔。圓柱面可以限制 2 個(gè)自由度，38 孔可以限制一個(gè)自由度，11 孔與定位銷配合可限制 1 個(gè)自由度，即實(shí)現(xiàn)完全定位。5.1.2 夾緊裝置夾緊裝置這是專門設(shè)計(jì)的夾緊元件。參見(jiàn)夾具裝配圖，把夾緊元件套入零件的外圓柱面，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將套筒的兩翼卡入夾具體的契形口中，契形口是按一定角度設(shè)計(jì)的，可讓兩翼受力時(shí)產(chǎn)生摩擦力而自鎖，達(dá)到夾緊作用。5.2 定位誤差分析定位誤差分析由于左端面 A 是主要定位基準(zhǔn)，那么定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合；0jb由于定位副制造誤差引起的定位誤差是受兩定位銷影響的；在左端面 A 平面方向移動(dòng)的定位誤差由38 圓柱銷確定，由于圓柱銷與38 孔為過(guò)盈配合，所以。繞端面 A 的垂直線旋轉(zhuǎn)方向的定位誤差由9 菱形銷確定，901jw孔的尺寸為，菱形銷為mm，那么121. 0131. 09mmjw311. 0131. 018. 02西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25由上述得，由三角函數(shù)關(guān)系換算成mmjwjwjw311. 0311. 0021尺寸方向得。那么mm435. 094mmjw173. 0，該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造mmjwjbdw173. 0173. 00公差 087mm 的 1/3 （） ，該定位方案可行。mm29. 0387. 05.3 夾緊力的計(jì)算夾緊力的計(jì)算查表可知夾緊力的計(jì)算公式是FFFFFwqueyzxpFndzafaCF0其中： 650FCmmap38. 30 . 1Fxmmfz08. 072. 0Fymmae55.23 z=1686. 0Fummd63086. 0Fq0Fw所以：。)( 1 .2447590631655.2308. 038. 3650086. 086. 072. 010NndzafaCFFFFFFwqueyzxpF其中：為基本安全系數(shù) 1.51K為加工性質(zhì)系數(shù) 1.152K為刀具鈍化系數(shù) 1.13K為連續(xù)切削系數(shù) 1.14K 所以，)(53008 .26911 . 11 . 115. 15 . 1NKFFH 又由于螺紋直徑=12，螺距=1.75mm，設(shè)扳手長(zhǎng)=140mm，作用力=70N =4853（N） 。5.4 對(duì)刀裝置對(duì)刀裝置如裝配圖 5.4 所示，由專用夾具的定位與夾緊，18 變?yōu)樨Q直孔，只要讓鉆頭豎直進(jìn)給加工就可以了。由于零件是斜著安裝到夾具上的，為了方便裝卸工件，把鉆模板設(shè)計(jì)成鉸鏈翻開(kāi)式的。已知生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)，而且鉆好18 孔后好要進(jìn)行擴(kuò)孔與攻絲，就需要更換刀具，所以選用快換鉆套比較合適。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）265.5 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。夾緊是通過(guò)雙翼套筒的契形自鎖實(shí)現(xiàn)的，而鉆模板用鉸鏈翻開(kāi)式，解決了空間問(wèn)題，使工件裝卸變得方便。如圖 5.4 所示。5.6 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 5.4 夾具 2 三維裝配圖6 夾具設(shè)計(jì) 3276 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 3本夾具是工序 60 用11 麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在 Z39 搖臂鉆床是加工出11 斜孔（通孔） ，有關(guān)說(shuō)明如下：6.1 工件的定位工件的定位6.1.1 定位方案定位方案所加工的11 孔是一斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是11中心線與26 沉頭孔平面的交點(diǎn) F 到 A 面的尺寸 94IT14；即。mm435. 094根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選端面 A 為主要定位基準(zhǔn)。該工序鉆斜孔時(shí)受力不大，但受力不平衡，所以要實(shí)現(xiàn)完全定位，在此可以用“一面兩孔”定位原則，已知端面 A 為主要定位基準(zhǔn)，然后可以再選38 孔和下面的9 孔作為定位孔。端面 A 可以限制 3 個(gè)自由度，38 孔與定位銷配合可以限制 2 個(gè)自由度，9 孔與定位銷配合可限制 1 個(gè)自由度，即實(shí)現(xiàn)完全定位如圖 6.1.所示。圖 6.1 工件的定位與夾緊 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）286.1.2 計(jì)算定位銷尺寸計(jì)算定位銷尺寸 圖 6.2 定位銷38 孔選用圓柱銷定位，9 孔選用削邊銷定位。下面只計(jì)算定位銷的配合尺寸，其余尺寸按標(biāo)準(zhǔn)查表。、確定兩銷中心距按 IT14 查表，得9 孔的公差為 0.36mm，38 孔的公差為 0.62mm。取孔的中心偏差等于孔的公差的 1/5，則9 孔的中心偏差為，mm072. 05136. 038 孔的中心偏差為。mm124. 05162. 0那么兩孔中心距偏差為。mmLD098. 02124. 0072. 0兩孔偏差較大，那么兩銷中心距的偏差為。mmLDLd033. 0098. 03131、確定圓柱定位銷直徑尺寸1d取mmkd018. 0002. 0138632、確定削邊銷寬度 b 和 B 值如圖 6.2 所示的削邊銷。查表可得b=4mm ， B=7mm計(jì)算削邊銷的直徑尺寸2d西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29mmDbLdLD116. 09)033. 0098. 0(42)(22min2mmDd884.8116.09min222取偏差為 g6，查表得mm。121. 0131. 0005. 0015. 029884. 8d上述式中的：削邊銷與孔配合的最小間隙，單位為 mm;min2b削邊銷的寬度，單位為;分別為工件上兩孔中心距公差和夾具上兩銷中心距公差，單位LdLD,為 mm；工件上削邊銷定位孔直徑，單位為 mm；2D削邊銷直徑尺寸，單位為 mm。2d6.1.3 夾緊裝置夾緊裝置如下圖 6.3 所示，這是專門設(shè)計(jì)的夾緊元件。參見(jiàn)夾具裝配圖，壓板壓住工件的 C 面，壓板與手柄配合的一邊設(shè)計(jì)成三角槽形式，同時(shí)手柄設(shè)計(jì)成相應(yīng)的長(zhǎng)圓錐形。從而就可以利用它們的幾何關(guān)系達(dá)到夾緊的目的。圖 6.3 手柄聯(lián)合壓板夾緊三維圖6.2 定位誤差分析定位誤差分析所加工的是11 斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是11 孔中心線與沉頭孔平面的交點(diǎn)到左端面 A 的尺寸。mm435. 094由于左端面 A 是主要定位基準(zhǔn)，那么定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合；0jb由于定位副制造誤差引起的定位誤差是受兩定位銷影響的；在左端面 A 平面方向移動(dòng)的定位誤差由38 圓柱銷確定，由于圓柱銷與38 孔為過(guò)盈配合，所以。繞端面 A 的垂直線旋轉(zhuǎn)方向的定位誤差由9 削邊銷確定，901jw西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30孔的尺寸為，削邊銷為mm，那么mm180. 09121. 0131. 09。mmjw311. 0131. 018. 02由上述得，mmjwjwjw311. 0311. 0021由三角函數(shù)關(guān)系換算成尺寸方向得mm435. 094。那么，mmjw173. 0mmjwjbdw173. 0173. 00該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差 087mm 的 1/3 （） ，mm29. 0387. 0該定位方案可行。6.3 對(duì)刀裝置對(duì)刀裝置如裝配圖 6.3 所示，由專用夾具的定位與夾緊，11 變?yōu)樨Q直孔，只要讓鉆頭豎直進(jìn)給加工就可以了。由于零件是斜著安裝到夾具上的，為了方便裝卸工件，把鉆模板設(shè)計(jì)成鉸鏈翻開(kāi)式的。已知生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)，而且鉆好11 孔后好要進(jìn)行擴(kuò)孔與攻絲，就需要更換刀具，所以選用快換鉆套比較合適。6.4 夾具體夾具體工件的定位是由夾具體的斜面和兩個(gè)可換定位銷連接起來(lái)的。然后手柄和壓板聯(lián)合夾緊。通過(guò)鉆模板連接套筒和夾具體，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀。這樣該夾具便有機(jī)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了定位、夾緊、對(duì)刀等功能。6.5 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。夾緊是通過(guò)手柄與壓板的幾何自鎖實(shí)現(xiàn)的，而鉆模板用鉸鏈翻開(kāi)式，解決了空間問(wèn)題，使工件裝卸變得方便。本夾具更換鉆套后，又可以進(jìn)行16 擴(kuò)孔和 M18X1.5mm 攻絲的工位。西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31圖 6.3 夾具 3 三維裝配圖7 總 結(jié)327總總 結(jié)結(jié)通過(guò)對(duì)角形軸承箱的機(jī)械加工工藝及對(duì)粗加工大頭孔夾具和銑結(jié)合面夾具的設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了許多有關(guān)機(jī)械加工的知識(shí)，主要?dú)w納為以下兩個(gè)方面：第一方面：軸承箱外形較復(fù)雜，而剛性較差。且其技術(shù)要求很高，所以適當(dāng)?shù)倪x擇機(jī)械加工中的定位基準(zhǔn)，是能否保證軸承箱技術(shù)要求的重要問(wèn)題之一。在軸承箱的實(shí)際加工過(guò)程中，選用軸承箱的大小頭端面及小頭孔作為主要定位基面，同時(shí)選用大頭孔兩側(cè)面作為一般定位基準(zhǔn)。為保證小頭孔尺寸精度和形狀精度，可采用自為基準(zhǔn)的加工原則；保證大小頭孔的中心距精度要求，可采用互為基準(zhǔn)原則加工。對(duì)于加工主要表面，按照“先基準(zhǔn)后一般”的加工原則。軸承箱的主要加工表面為大小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為軸承箱體和蓋的結(jié)合面及螺栓孔定位面，次要的加工表面為軸瓦鎖口槽、油孔、大頭兩側(cè)面及軸承箱體和蓋上的螺栓座面等。軸承箱機(jī)械加工路線是圍繞主要加工表面來(lái)安排的。軸承箱加工路線按軸承箱的分合可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段為軸承箱體和蓋切開(kāi)之前的加工；第二個(gè)階段為軸承箱體和蓋的切開(kāi)加工；第三個(gè)階段為軸承箱體和蓋合裝后的加工。第二方面：主要是關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)方法及其步驟。a.定位方案的設(shè)計(jì)：主要確定工件的定位基準(zhǔn)及定位基面；工件的六點(diǎn)定位原則；定位元件的選用等。b.導(dǎo)向及對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)：由于本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)的是擴(kuò)大頭孔夾具和銑結(jié)合面夾具，所以主要考慮的是選用鉆套的類型及排屑問(wèn)題，以及對(duì)刀塊的類型，從而確定鉆套和對(duì)刀塊的位置尺寸及公差。c.夾緊裝置的設(shè)計(jì)：針對(duì)軸承箱的加工特點(diǎn)及加工的批量，對(duì)軸承箱的夾緊裝置應(yīng)滿足裝卸工件方便、迅速的特點(diǎn)，所以一般都采用自動(dòng)夾緊裝置。d.夾具體設(shè)計(jì)：軸承箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是比較小，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的大小。夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)能承受一部分切削力。所以?shī)A具體的材料一般采用鑄鐵。e.定位精度和定位誤差的計(jì)算：對(duì)用于粗加工的夾具，都應(yīng)該進(jìn)行定位誤差和穩(wěn)定性的計(jì)算，以及設(shè)計(jì)的夾具能否滿足零件加工的各項(xiàng)尺寸要求。f.繪制夾具裝備圖及夾具零件圖。參 考 文 獻(xiàn)33參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn)1 林文煥，陳本通. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)J. 長(zhǎng)沙：國(guó)防工業(yè)出版社,1987.2 楊興駿. 互換性與技術(shù)測(cè)量M. 北京：中國(guó)計(jì)量出版社,2009.3 益民. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)J.