CA6140車床濾油器體（角形軸承）零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆φ11孔夾具設(shè)計(jì)【鉆φ11孔】【版本2】,鉆φ11孔,版本2,CA6140,車床,濾油器體,角形,軸承,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,11,夾具,設(shè)計(jì),版本 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） XXXX大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：角形軸承零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì) 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 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 123020331 指導(dǎo)教師： XXXX 2011年05月 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 II 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) 123020331 1.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 ① 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： ② 圖紙（幅面和張數(shù)）*： A0圖紙2.5張（折合） ③ 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。 角形軸承零件工藝編制及夾具設(shè)計(jì) 摘 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：機(jī)床夾具；CAD軟件；Pro/ENGINEER；二維工程圖 II Angle type bearings box parts fixture Abstract Objective: to the machine tool's fixture is important mechanical manufacturing process equipment. Development of the machine tool's 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 tool's 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 tool's fixture; CAD software; Pro/e; Two-dimensional engineering graphics 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 進(jìn)給量 L 長(zhǎng)度 P 功率 t 時(shí)間 ? 進(jìn)給量 目 錄 摘 要 II ABSTRACT II 主要符號(hào)表 III 1 緒 論 1 2 零件的分析 4 2.1零件的作用 4 2.2零件的工藝分析 4 2.3零件的生產(chǎn)類型 5 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 3.1零件毛坯的設(shè)計(jì) 6 3.1.1選擇毛坯 6 3.1.2毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 6 3.1.3確定毛坯尺寸 6 3.1.4設(shè)計(jì)毛坯圖 8 3.2零件的加工工藝設(shè)計(jì) 8 3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 8 3.2.2零件表面加工方法的選擇 8 3.2.3擬訂工藝路線 9 3.2.4工序設(shè)計(jì) 11 3.2.5確定切削用量及基本工時(shí) 13 4 夾具設(shè)計(jì)1 21 4.1工件的定位 21 4.1.1定位方案 21 4.1.2夾緊裝置 21 4.2夾緊力的計(jì)算 22 4.3對(duì)刀裝置 22 4.4結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 22 5 夾具設(shè)計(jì)2 24 5.1工件的定位 24 5.1.1定位方案 24 5.1.2夾緊裝置 24 5.2定位誤差分析 24 5.3夾緊力的計(jì)算 25 5.4對(duì)刀裝置 25 5.5結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 26 5.6結(jié)構(gòu) 26 6 夾具設(shè)計(jì)3 27 6.1工件的定位 27 6.1.1定位方案 27 6.1.2計(jì)算定位銷尺寸 28 6.1.3夾緊裝置 29 6.2定位誤差分析 29 6.3對(duì)刀裝置 30 6.4夾具體 30 6.5結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 30 7總 結(jié) 32 參 考 文 獻(xiàn) 33 致 謝 34 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 36 V 1． 緒論 1 緒 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)±5μm，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5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微 35 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） 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。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。 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 2 零件的分析 2.1零件的作用 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)Φ48h6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 “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-Φ9（用于聯(lián)接車床主軸箱，起固定作用）； c.中心孔Φ38（用于過(guò)濾及緩沖油液）； d.進(jìn)出油孔2-Φ11（用于聯(lián)接進(jìn)出油裝備，流通油液）； e.外圓柱面Φ48h6（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） 各表面的相互精度要求有： a.外圓柱面Φ48h6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) 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) 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1零件毛坯的設(shè)計(jì) 3.1.1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 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8~12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E~G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 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） 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-Φ9和進(jìn)出有口尺寸較小，鑄成實(shí)心；A面為單側(cè)加工，則 Φ38盲孔屬內(nèi)腔加工，根據(jù)零件分析，Φ38深度為65不變，徑向?yàn)? Φ30盲孔屬內(nèi)腔，且此孔為非配合孔，用鉆床锪出即可，所以Φ30盲孔鑄成實(shí)心。 Φ48h6外圓柱面的加工，即 如圖3.1所示，由于Φ38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。 表3.1 車床角型軸承箱毛坯（鑄件）尺寸。 單位：mm。 項(xiàng)目 A面 Φ38徑向 Φ38軸向 Φ48徑向 三角肩寬 公差等級(jí)CT 10 10 10 10 10 加工面基本尺寸 102 38 65 48 34 鑄件尺寸公差 3.6 2.6 同A面 2.8 同A面 機(jī)械加工余量等級(jí) F F 同A面 F 同A面 RMA 1.5 1.5 同A面 1.5 同A面 毛坯基本尺寸 105.3 33.7 68.3 52.4 37.3 3.1.4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25~500mm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) 3.2.1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Φ38孔和Φ48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 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 左端面為精基準(zhǔn)加工其它表面，表面粗糙度為Ra1.6，加工方法為先車后磨。 b. Φ38mm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)孔再鉸孔即可達(dá)到要求。 c.3-Φ9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Φ9mm麻花鉆直接在其位置鉆孔即可。 d. Φ48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-Φ11） 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Φ11孔，接著擴(kuò)孔到Φ16深18mm，最后攻絲M18。 3.2.3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Φ38內(nèi)孔及3-Φ9孔； 工序30：粗車外圓Φ48； 工序35：加工出油口； 工序40：加工進(jìn)油口； 工序45：磨Φ48外圓柱面； 工序50：檢驗(yàn)。 b.工藝路線方案 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Φ30內(nèi)孔面，再擴(kuò)Φ38內(nèi)孔； 工序30：粗車Φ48外圓，切退刀槽； 工序35：鉸Φ38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角； 工序40：精車Φ48外圓； 工序45：鉆3-Φ9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Φ48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； 工序20：夾外圓，粗車左端面； 工序25：先锪Φ30內(nèi)孔面，再Φ38內(nèi)孔； 工序30：粗車Φ48外圓，切退刀槽； 工序35：鉸Φ38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角； 工序40：精車Φ48外圓； 工序45：鉆3-Φ9通孔； 工序50 磨左端面； 工序55 加工出油孔（锪Φ26平面，鉆Φ11孔，擴(kuò)Φ16孔深18mm，攻絲M181.5深14mm）； 工序60：加工進(jìn)油孔（锪Φ26平面，鉆Φ11孔，擴(kuò)Φ16孔深18mm，攻絲M181.5深12mm）； 工序65：用鉗工去毛刺； 工序70：精磨Φ48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) 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Φ30內(nèi)孔面，再擴(kuò)Φ38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Φ48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Φ38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角，選鉆床進(jìn)行加工。 工序40 精車Φ48外圓，選用CA6140進(jìn)行加工。 工序45 鉆3-Φ9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)Φ9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Φ48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。 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。 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 CA6140 35 先锪Φ30內(nèi)孔面，再擴(kuò)Φ38內(nèi)孔 立式鉆床 40 粗車Φ48外圓，車退刀槽 CA6140 45 鉸Φ38內(nèi)孔，倒角 搖臂鉆床 50 精車Φ48外圓 CA1640 55 鉆3-Φ9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Φ48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) 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： 車床角型軸承零件材料為灰口鑄鐵HT150，硬度HB207～233，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 Φ38，Φ30，Φ11，3-Φ9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Φ46h6和Φ46： Φ46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。 Φ48h6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Φ52.4-Φ48-0.9=3.4mm，能滿足加工要求，考慮Φ48h6長(zhǎng)度為40，精度等級(jí)為14，由鑄造直接完成，Φ48h6的外圓柱面的加工余量表如下3.4所示。 表3.4 Φ48h6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 0.1 IT6(0-0.016) Φ48 精車 0.9 IT7(0-0.025) Φ48.1 粗車 3.4 IT11(0-0.160) Φ49 毛坯 F(0-3.6) Φ52.4 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0.3mm)。 切削速度 V= 由于f=0.4 cv=189.8 xv=0.15 yv=0.2 m=0.2帶入的v=84.2。 主軸轉(zhuǎn)速 的主軸轉(zhuǎn)速n=560 進(jìn)給量 表面粗糙度為ra=6.3um，故f=0.6-0.5 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) 494 74.5 0.6mm/齒 1.2 2 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=3.5mm T===0.42 工序25：先锪Φ30內(nèi)孔面，再擴(kuò)Φ38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?。?700r/min 進(jìn)給速度： 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 刀具YT5硬質(zhì)合金 確定切削深度ap==2 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表1.5，鏜刀直徑為20mm，ap《2mm，鏜桿伸出長(zhǎng)度為100mm時(shí)，f=0.15-0.30 確定切削速度 V=。 式中cv=291 m=0.2 xv=0.15 yv=0.2 t=60min kv=0.9x0.8x0.65=0.468 v==30.26。 工序30：粗車Φ48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==2mm 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=0.6 確定進(jìn)給速度 V=。 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 n==313。 工序35：鉸Φ38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=6 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 v=8x1x1x0.85=6.8 故可選擇272。 基本工時(shí) L=i+y+，l=34mm，如切量及超切量，y+=5mm 所以tm=。 工序40：精車Φ48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==0.5 決定進(jìn)給量根據(jù)ra，r=1.0mm，v》50 時(shí) f=0.11-0.25。 根據(jù)車床的說(shuō)明書(shū)選擇f=0.25 決定切削 根據(jù)1.10，當(dāng)θ=630-700mpa，ap<1.4mm f《25 時(shí)，切削速度的修正系數(shù)均為1，故v=176 n==1143。 計(jì)算基本工時(shí) Tm=故l=（28+1）mm=29mm tm==0.12min。 工序45：鉆3-Φ9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 主軸轉(zhuǎn)速： 代入，得n=1345/min，查參考文獻(xiàn)[10]，表3-42，按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?360 進(jìn)給速度：。 工序50：磨左端面 以 外圓與右端面為參考，精磨左端面0.3mm. 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； 由于工件材料為HT150，因此精磨為18-20，取20m/s； 由砂輪寬度和磨削深度0.3mm得到工件運(yùn)動(dòng)速度; 計(jì)算磨削進(jìn)給量 ，其中，從而有 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. 確定切削速度切削速度為14，修正系數(shù)ktv=1，kcv=1，klv=0.85，ktv=1v=14x1x1x0.85x1=11.9 n=， 所以可以選擇392。 計(jì)算基本工時(shí) L=i+y+，l=18mm，入切量及超切量y+=6mm 所以 ， 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=1 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 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= L2=3-5，取3mm，t==42min 工序70：精磨Φ48外圓 以 外圓與右端面為參考，精磨左端面0.3mm. 選普通的端面磨床MΠ4W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 ； 查閱參考文獻(xiàn)[8]得到工件運(yùn)動(dòng)速度; 計(jì)算磨削進(jìn)給量 ，其中，從而有從而得到。 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 —— Ⅲ熱處理 人工時(shí)效 —— Ⅳ車左端面 粗車左端面 保長(zhǎng)102.5mm Ⅴ锪Φ30內(nèi)孔，擴(kuò)Φ38內(nèi)孔 先锪Φ30內(nèi)孔平面 锪Φ30內(nèi)孔保長(zhǎng)70.5mm 再擴(kuò)Φ38內(nèi)孔 擴(kuò)內(nèi)孔至Φ37，保長(zhǎng)65.5mm Ⅵ車Φ48外圓和退刀槽 粗車Φ48外圓 車外圓至Φ49 車退刀槽 3x1.5mm Ⅶ鉸Φ38內(nèi)孔和倒角 鉸Φ38內(nèi)孔 鉸內(nèi)孔至Φ38，保長(zhǎng)65.5mm 內(nèi)孔倒角 1C Ⅷ精車Φ48外圓 精車Φ48外圓 精車外圓至Φ48.1 Ⅸ鉆3-Φ9通孔 鉆3-Φ9通孔 鉆3-Φ9通孔 Ⅹ磨左端面 磨左端面 保長(zhǎng)102mm Ⅺ加工出油口 空口锪平 锪平Φ26 鉆孔 鉆Φ11孔深32mm 擴(kuò)孔 擴(kuò)孔至Φ16孔，深18mm 攻絲 攻絲M18x1.5，深14 Ⅻ加工進(jìn)油口 孔口锪平 锪平Φ26 鉆孔 鉆Φ11孔通至下一平面 擴(kuò)孔 擴(kuò)孔至Φ16孔 8mm 攻絲 攻絲M18x1.5，深12 XIII去毛刺 去毛刺 —— XⅣ精磨Φ48外圓 精磨Φ48外圓 精磨外圓至Φ48 XⅤ檢驗(yàn) 檢驗(yàn) —— 4 夾具設(shè)計(jì)1 4 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Φ9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 4.1.1定位方案 所加工的Φ9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 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） 4.2夾緊力的計(jì)算 查表可知夾緊力的計(jì)算公式是 其中： z=16 所以： 所以 ， 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 如裝配圖4.3所示，由專用夾具的定位與夾緊，Φ9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Φ9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) 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。 圖4.3夾具1三維裝配圖 5 夾具設(shè)計(jì)2 5 夾具設(shè)計(jì)2 本夾具是工序60用Φ18麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在Z39搖臂鉆床是加工出Φ18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 5.1.1定位方案 所加工的Φ18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Φ38孔和下面的Φ11孔作為定位孔。圓柱面可以限制2個(gè)自由度，Φ38孔可以限制一個(gè)自由度，Φ11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 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 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； 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Φ38圓柱銷確定，由于圓柱銷與Φ38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Φ9菱形銷確定，Φ9孔的尺寸為，菱形銷為mm，那么 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） 由上述得，由三角函數(shù)關(guān)系換算成尺寸方向得。那么，該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差087mm的1/3 （），該定位方案可行。 5.3夾緊力的計(jì)算 查表可知夾緊力的計(jì)算公式是 其中： z=16 所以： 。 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.15 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為連續(xù)切削系數(shù)1.1 所以， 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 如裝配圖5.4所示，由專用夾具的定位與夾緊，Φ18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Φ18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。 5.5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) 圖5.4夾具2三維裝配圖 6 夾具設(shè)計(jì)3 6 夾具設(shè)計(jì)3 本夾具是工序60用Φ11麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在Z39搖臂鉆床是加工出Φ11斜孔（通孔），有關(guān)說(shuō)明如下： 6.1工件的定位 6.1.1定位方案 所加工的Φ11孔是一斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是Φ11中心線與Φ26沉頭孔平面的交點(diǎn)F到A面的尺寸94IT14；即。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Φ38孔和下面的Φ9孔作為定位孔。端面A可以限制3個(gè)自由度，Φ38孔與定位銷配合可以限制2個(gè)自由度，Φ9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） 6.1.2計(jì)算定位銷尺寸 圖6.2 定位銷 Φ38孔選用圓柱銷定位，Φ9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。 ①、確定兩銷中心距 按IT14查表，得Φ9孔的公差為0.36mm，Φ38孔的公差為0.62mm。取孔的中心偏差等于孔的公差的1/5，則Φ9孔的中心偏差為 ， Φ38孔的中心偏差為 。 那么兩孔中心距偏差為 。 兩孔偏差較大，那么兩銷中心距的偏差為 。 ②、確定圓柱定位銷直徑尺寸 取 ③、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 ④計(jì)算削邊銷的直徑尺寸 取偏差為g6，查表得mm。 上述式中的： ——削邊銷與孔配合的最小間隙，單位為mm; b——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，單位為mm； ——工件上削邊銷定位孔直徑，單位為mm； ——削邊銷直徑尺寸，單位為mm。 6.1.3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 所加工的是Φ11斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是Φ11孔中心線與沉頭孔平面的交點(diǎn)到左端面A的尺寸。 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； 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Φ38圓柱銷確定，由于圓柱銷與Φ38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Φ9削邊銷確定，Φ9孔的尺寸為，削邊銷為mm，那么。 由上述得 ， 由三角函數(shù)關(guān)系換算成尺寸方向得 。那么， 該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差087mm的1/3 （），該定位方案可行。 6.3對(duì)刀裝置 如裝配圖6.3所示，由專用夾具的定位與夾緊，Φ11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Φ11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 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) 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Φ16擴(kuò)孔和M18X1.5mm攻絲的工位。 圖6.3夾具3三維裝配圖 7 總 結(jié) 7總 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) 參 考 文 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.