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1、目錄 概述 1 第一章 零件的分析 3 1.1 零件的工藝性分析 5 加工方法的選擇..............................................................................................5 保證星輪外表位置精度的方法.........................................................................5 防止星輪變形的工藝措施.................................

2、...............................................5 第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 6 2.1 確定毛坯的制造形式 6 2.2 基準(zhǔn)的選擇 6 粗基準(zhǔn)的選擇 6 精基準(zhǔn)的選擇 6 2.3 制定工藝路線 6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯確實(shí)定 7 兩端外圓外表 7 工件內(nèi)孔加工 8 2.5 確定切削用量及根本工時(shí) 8 工序1 鍛造毛坯 8 工序2 車(chē)削工藝外圓 8 工序3 鏜孔 ..............14 工序4 滾壓孔 ..............16 工序5 精車(chē)外圓 17 第三章

3、 鉆三個(gè)φ4階梯斜孔專用夾具計(jì)...............................................................20 3.1 工件的加工工藝................................................................... ....................20 3.2 定位元件的選擇與設(shè)計(jì)...................... ................................ ...............20 定位誤差的分析. .............

4、...................................... ...........................................20 定位元件的選擇.... ................................................... ...................................... 21 3．3 星輪在夾具中定位夾緊.......................................................................25 3．3．1 夾緊裝置的組成...

5、......................................................... .................................25 3．3 .2夾緊力確實(shí)定........................................................ ..................................25 3．3 .3夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)............................................................................25 第四

6、章 鉆φ4階梯斜孔工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ..... 33 第五張　鉆φ4階梯斜孔工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)...................................34 第六章：星輪左端成型數(shù)控加工程序的編制............... ........ .....................36 .................................................. ............. ........ ........................36 .................... ........ .. .......

7、............ ..................................36 ................... ........ ............................. ...................................37 設(shè)計(jì)體會(huì)……………………………………………………………………………. 38 參考文獻(xiàn) 39 致謝 40 概述 一 零件的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 　　我國(guó)自行研發(fā)的“星輪傳動(dòng)〞技術(shù)，

8、可以使裝備機(jī)械上的加速器、減速器、調(diào)速器、變速器的體積變小、功能增強(qiáng)，并減少進(jìn)口。這一新技術(shù)得到中國(guó)星輪傳動(dòng)協(xié)會(huì)和機(jī)械工業(yè)部有關(guān)專家的認(rèn)定。專家們認(rèn)為，“星輪傳動(dòng)〞技術(shù)的原理為我國(guó)獨(dú)創(chuàng)，可應(yīng)用在煤礦、石油開(kāi)采、風(fēng)力發(fā)電重型機(jī)械、建材水泥等儲(chǔ)多領(lǐng)域，應(yīng)用空間巨大。 　 據(jù)機(jī)械專家介紹，我國(guó)傳統(tǒng)裝備機(jī)械沿用的減、變速器品種繁雜，體積巨大。一臺(tái)軋鋼機(jī)的減速器到達(dá)22噸重，而大型水泥設(shè)備的減速器重達(dá)60噸，安裝費(fèi)力，又消耗巨大電能和熱能，且國(guó)內(nèi)有數(shù)千家減速器廠家，產(chǎn)品規(guī)模很不相同。 經(jīng)過(guò)三年的不斷試驗(yàn)，哈爾濱國(guó)海星輪傳動(dòng)首次將新的“星輪傳動(dòng)〞技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)領(lǐng)域，并獲得成功。這項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)的星輪傳動(dòng)技術(shù)

9、的核心是，將一個(gè)減、變速器內(nèi)部170個(gè)單元，按用戶要求任意組合，制出的部件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，有很強(qiáng)的互換性，到哪都能用得上。而且可以任意改變扭距，增大拉動(dòng)能力，使一個(gè)很小的減速器帶動(dòng)龐大的裝備機(jī)械。也就是說(shuō)，原來(lái)22噸的減速器，應(yīng)用新技術(shù)后，重量能夠減少14.5噸，真正到達(dá)“以小帶大〞。不僅如此，由于不同的排列組合，只要客戶對(duì)減、變速器有不同的要求，需要不同形狀的產(chǎn)品，這項(xiàng)新技術(shù)都能完成它。 目前，我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的“星輪傳動(dòng)〞技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到三峽水電站、秦皇島碼頭、山西局部大煤礦，并已形成為“上海路橋〞“神華集團(tuán)〞等國(guó)家大型企業(yè)配套的能力。 而其中最重要的零件便是星輪,它在其中作用是無(wú)與能比

10、,現(xiàn)在就來(lái)探討一下它作用與結(jié)構(gòu). 二 星輪零件的技術(shù)要求 該零件的主要外表是內(nèi)孔和外圓，其主要技術(shù)要求如下： 1、內(nèi)孔 內(nèi)孔是起支承作用或?qū)蜃饔米钪饕耐獗恚ǔＥc運(yùn)動(dòng)著的軸、刀具或活塞相配合。內(nèi)孔直徑的尺寸精度一般為2級(jí)，精密軸套有時(shí)取1級(jí). 內(nèi)孔的形狀精度，一般應(yīng)控制在孔徑公差以內(nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公差的，甚至更嚴(yán)。對(duì)于長(zhǎng)的套筒除了圓柱度和同軸度外，還應(yīng)注意孔軸線直線度的要求。 為保證零件的功能和提高其耐磨性，內(nèi)孔外表粗糙度一般為，有的高達(dá)以上。 2、 外圓 外圓外表一般是套筒零件的支承外表，常以靜配合或過(guò)渡配合同箱體或機(jī)架沙鍋內(nèi)的孔相連接

11、。外徑的尺寸精度通常為2~3級(jí)；形狀精度控制在外徑公差以內(nèi)；粗糙度一般為。 1） 內(nèi)外圓之間的同軸度 當(dāng)內(nèi)徑的最終加工系將套筒裝入機(jī)座后進(jìn)行時(shí)，套筒內(nèi)外圓間的同軸度要求較低；如果最終加工是在裝配前完成時(shí)要求較高，一般為0.01~。 2） 孔軸線與端面的垂直度 星輪的端面〔包括凸緣端面〕如工作中承受軸向載荷，或雖不承受載荷但加工中是作為定位面時(shí)，與孔軸線的垂直度要求較高，一般為0.02~。 三 星輪零件的材料與毛坯 齒輪零件一般都是用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等材料制成。有些滑動(dòng)軸承采用雙金屬機(jī)構(gòu)，即用離心鑄造法在鋼或鑄鐵套的內(nèi)壁上澆注巴氏合金等軸承合金材料，這樣既可

12、節(jié)省貴重的有色金屬，又能提高軸承的壽命。星輪的毛坯選擇與其材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)。孔徑較小〔如d<20mm〕的套筒一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可以采用實(shí)心鑄件。孔徑較大時(shí)，采用無(wú)逢鋼管或帶孔的鑄件和鍛件。大量生產(chǎn)時(shí)可以采用冷擠壓和粉末冶金等先進(jìn)的毛坯制造工藝，既提高生產(chǎn)率又節(jié)約金屬材料。 第一章 零件的分析 1.1 零件的工藝分析 加工方法的選擇 該零件的主要加工外表為孔和外圓外表。外圓外表加工根據(jù)精度要求可選擇車(chē)削和磨削?？准庸し椒ǖ倪x擇比擬復(fù)雜，需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、孔徑大小、長(zhǎng)徑比、精度和粗糙度要求以及生產(chǎn)規(guī)模等各種因

13、素。對(duì)于精度要求較高的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進(jìn)行加工。本次設(shè)計(jì)的星輪，為保證孔的精度和外表質(zhì)量將先后經(jīng)過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜和滾壓等四道加工． 、保證星輪外表間位置精度的方法 由星輪零件的技術(shù)要求知，星輪零件內(nèi)外外表間的同軸度以及端面與孔軸線的垂直度一般均有較高要求。為保證這些要求通?？刹捎靡韵路椒ǎ? 1.在一次安裝中完成內(nèi)外外表及端面的全部加工。這種方法除了工件的安裝誤差，所以可獲得很高的相對(duì)位置精度。但是，這種方法的工序比擬集中，對(duì)于尺寸較大〔尤其是長(zhǎng)徑比擬大〕套筒也不便與安裝，故多用于尺寸較小軸套的車(chē)削加工。 2.星輪主要外表加工分在幾次安裝中進(jìn)行，先加工外圓，然后以圓

14、為精基準(zhǔn)最終加工內(nèi)孔。這種方法由于所用夾具機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，且制造和安裝誤差小，因此可保證較高的位置精度，在星輪加工中一般多采用這種方法。 星輪主要外表加工在幾次安裝中進(jìn)行，先終加工外圓，然后以外圓為精基準(zhǔn)最終加工內(nèi)孔。采用這種方法時(shí)工件裝夾迅速可靠，但因一般卡盤(pán)安裝誤差較大，加工后工件的位置精度較低。假設(shè)欲獲得較小的同軸度，那么必須采用定心精度高的夾具，如彈性膜片卡盤(pán)、液體塑料夾頭和經(jīng)過(guò)修磨的三爪卡盤(pán)等。 對(duì)于較長(zhǎng)的零件，為保證位置精度，往往以外圓定位，采用一端夾持，另一端用中心夾支托來(lái)最終加工內(nèi)孔。對(duì)于本次設(shè)計(jì)加工零件的工藝不采用這種方法,是因?yàn)榧庸?nèi)孔時(shí),安裝工件需要φ45工藝外圓,只有當(dāng)外

15、圓加工完后,才可能車(chē)去加工內(nèi)孔,進(jìn)而車(chē)出與內(nèi)孔有較小的同軸度的外圓外表φ４０及加工出其它三個(gè)斜面與斜孔． 、防止星輪變形的工藝措施 該零件在加工中防止變形的工藝措施，加工中常因夾緊力、切削力和切削熱等因素的影響而產(chǎn)生變形。防止變形應(yīng)注意,為減少切削力和切削熱的影響，粗、精加工應(yīng)分開(kāi)進(jìn)行。粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中可以得到糾正。 第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 星輪零件的毛坯選擇與材料、機(jī)構(gòu)和尺寸等因素有關(guān)還與它在工作中所處的工作環(huán)境有關(guān)?？讖捷^小的星輪一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可采實(shí)心鑄件?？讖捷^大時(shí)，常采用無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件。大量生產(chǎn)時(shí)可采用冷擠壓和

16、粉末冶金等先進(jìn)的毛坯制造工藝，既提高生產(chǎn)率又節(jié)約金屬材料。 本零件為鍛造件，材料為40Cr優(yōu)質(zhì)合金鋼，抗拉強(qiáng)度：；屈服強(qiáng)度：；硬度：HBS為197，最終成品調(diào)質(zhì)處理到硬度為22-27HRC . 2.2 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)面選擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否那么，加工工藝過(guò)程中問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工外表作為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有假設(shè)干個(gè)不加工外表的工件，那么應(yīng)以與加工外表要求相對(duì)位置精度較高的不加工外表作粗基準(zhǔn)。對(duì)于較長(zhǎng)的套筒零件

17、，為保證位置精度，往往以外圓定位，采用一端夾持，另一端用中心夾支托來(lái)最終加工內(nèi)孔。 根據(jù)這個(gè)原那么，本零件選取星輪外圓φ45為粗基準(zhǔn)。工件一端用三爪卡盤(pán)夾持一端，另一端那么用大頭頂尖頂住另一端。采用這種方法時(shí)工件裝夾迅速可靠，但因一般卡盤(pán)安裝誤差較大，加工后工件的位置精度較低。為了獲得較小的同軸度，須采用定心精度高的夾具，如彈性膜片卡盤(pán)、液體塑料夾頭和經(jīng)過(guò)修磨的三爪卡盤(pán)等。 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮的是基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸的換算，這在以后還要專門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是

18、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)已確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床以及專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)本錢(qián)盡量下降。 工藝路線方案：詳見(jiàn)附表，?機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片? 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定 “星輪〞：零件材料為40Cr合金鋼，硬度HB197，生產(chǎn)類(lèi)型大批量，毛坯形式為鍛造件． 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工外表的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 兩端外圓外表： 兩外圓〔φ45dmm〕外表一端加工長(zhǎng)度為60mm，與其聯(lián)接的要求不高的加工外圓外

19、表直徑為φ64mm，現(xiàn)取其外圓外表直徑為φ64mm。φ45mm外表尺寸公差±0.02，外表粗糙度值1.6，要求半精車(chē)；精車(chē)，加工直徑余量2Z=3.5mm. 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件是大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。φ45 mm的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布見(jiàn)圖2-1。 圖2-1φ45外圓工序間尺寸公差分布圖〔調(diào)整法〕 由圖可知： ×2=52〔mm〕 ×2=54.6〔mm〕 ×2=51〔mm〕 ×2=53〔mm〕 半精車(chē)最小尺寸：52-0.02=51.98〔mm〕 精車(chē)后尺寸和零件圖尺寸相同，即φ45mm. 最

20、后，將上述計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表2-1。 表2-1 加工余量計(jì)算表 工序 加工尺 寸及公差 鍛造件 粗車(chē)外圓 精車(chē)外圓 加工前 尺寸 最大 53 最小 51 加工后 尺寸 最大 53 最小 48 加工余量〔單邊〕 最大 最小 加工公差〔單邊〕 工件內(nèi)孔加工 毛坯為鍛造件，參照?工藝手冊(cè)?表2.3-9確定工序尺寸及余量為： 鉆孔: φ19 粗鏜孔：φ24mm 半精鏜孔：φ26mm 精鏜：φ 精鉸

21、〔浮動(dòng)鏜刀〕：φ28± 2.5 確定切削用量及根本工時(shí) 工序1：鍛造毛坯 工序2：車(chē)削，本工序采用計(jì)算法確定切削用量。 〔1〕、加工條件 工件材料：鍛造件材料為40Cr， 車(chē)￠45到尺寸￠48〔工藝用〕； 車(chē)端面及倒角； 車(chē)￠45到尺寸￠48〔工藝用〕； 車(chē)端面及倒角取總長(zhǎng)27mm〔余2mm〕 機(jī)床：CA6140車(chē)床 刀具：刀具材料為YT15，刀桿尺寸16mm×25mm， 。 〔2〕、計(jì)算切削用量 ①、車(chē)￠45到￠48 切削深度： 進(jìn)給量f：根據(jù)?切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)?〔第三版〕〔以下簡(jiǎn)稱?切削手

22、冊(cè)?〕表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,以及工件直徑為100mm時(shí)：f=0.6~0.9。按CA6140車(chē)床的說(shuō)明書(shū)〔見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.30〕取f=0.7。 計(jì)算切削速度：按?切削手冊(cè)?表1.27，切削速度的公式為〔壽命選T=60min〕： 〔m/min〕 式中，=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.28，即：=1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。 所以： = =123.8 (m/min) 確定主軸轉(zhuǎn)速： = = 438 (r/min)

23、 與438 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500 r/min，。現(xiàn)選取，所以實(shí)際切削速度 m/min. 檢驗(yàn)機(jī)床功率： 主切削力 按?切削手冊(cè)?表1.29所示公式計(jì)算 式中： 所以： = =784 N 切削時(shí)消耗功率為： = =1.85 (kw) kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：主切削力= 791 N，徑向力 式中：

24、 所以： = =116.9 N 軸向切削力 式中 ： 所以： = =267 N 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍系數(shù)=0.1，那么切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為： =267+0.1〔784+11〕 = 357 N 而機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N〔見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.30〕，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。 切削工時(shí)： 式中：,, 所以：×2

25、 =0.87〔min〕 ②、車(chē)外圓： 計(jì)算切削速度：按?切削手冊(cè)?表1.27，切削速度的公式為〔壽命選T=60min〕，采用高速鋼外圓車(chē)刀，規(guī)定=0.25，走刀次數(shù)i=5，那么 〔m/min〕 式中，=11.8，=0.70，=0.30，m=0.11，。 =1.11 所以： = = (m/min) 確定主軸轉(zhuǎn)速： = = 116 (r/min) 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取 n=96r/min， 所以實(shí)際切削速度 m/min. kw，

26、故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 計(jì)算切削工時(shí)： 切削工時(shí)： 式中：=60,, 所以：×2 =0.086〔min〕 ③、車(chē)端面及倒角： 確定端面最大加工余量：毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2mm 確定進(jìn)給量f：根據(jù)?切削手冊(cè)?表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,以及工件直徑為100mm時(shí)：f=0.6~0.9。按CA6140車(chē)床的說(shuō)明書(shū)〔見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.30〕取f=0.7。 計(jì)算切削速度：按?切削手冊(cè)?表1.27，切削速度的公式為〔壽命選T=60min〕： 〔m/min〕 式中，=2

27、42，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.28，即：=1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。 所以： = = (m/min) 確定主軸轉(zhuǎn)速： = = 890 (r/min) 與890 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為900 r/min，?，F(xiàn)選取，所以實(shí)際切削速度 m/min. 檢驗(yàn)機(jī)床功率： 主切削力 按?切削手冊(cè)?表1.29所示公式計(jì)算 式中： 所以

28、： = =768 N 切削時(shí)消耗功率為： = 1 (kw) kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 計(jì)算切削工時(shí)： 切削工時(shí)： 式中：=15,, 所以：×2 =0.097〔min〕 ③、車(chē)￠45到尺寸￠48及； 同① ④、φ48外圓〔工藝用〕 ⑤、車(chē)端面及倒角取總長(zhǎng)20mm(余量2mm) 同③ 工序3：鏜孔： 粗鏜孔到￠24mm； 半精鏜孔到￠26mm； 精鏜孔到￠27.85mm; 精鉸〔浮動(dòng)鏜刀〕孔到￠70。 鏜

29、孔是常用的孔加工方法，可以作為粗加工，也可以作為精加工，加工范圍很廣。對(duì)于小批量生產(chǎn)中的非標(biāo)準(zhǔn)孔、大直徑孔、精確的短孔及盲孔、有色金屬孔等一般多采用鏜孔。鏜孔可以在車(chē)床、銑床和數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行，能獲得的尺寸精度為1~3級(jí)，粗糙度為。鏜孔刀具〔鏜桿與鏜刀〕因受孔徑尺寸的限制〔特別是小直徑深孔〕，一般剛性較差，鏜孔時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，生產(chǎn)率低。但是由于不需要專用的尺寸刀具〔絞刀〕，鏜刀機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，又可以在各種機(jī)床上進(jìn)行鏜孔，故單件、小批生產(chǎn)中，鏜孔是較經(jīng)濟(jì)的方法。此外，鏜孔能修正前工序加工后所造成孔的軸線歪曲和偏斜，以獲得較高位置精度。 精細(xì)鏜孔〔又稱金剛鏜〕 精細(xì)鏜常用于有色金屬合金及鑄鐵件的光整加

30、工，在汽車(chē)與拖拉機(jī)的連桿和汽缸套加工中應(yīng)用較多。為了到達(dá)高精度與粗糙度要求，常采用精度高、剛度高、和具有高轉(zhuǎn)速的金鋼鏜床。所用刀具〔稱金鋼鏜刀〕是選用細(xì)顆粒耐磨的硬質(zhì)合金或金剛石刀具，經(jīng)過(guò)刃磨和研磨獲得鋒利的刃口。精細(xì)鏜孔時(shí)，加工余量小，高速切削下切去截面很小的切屑。由于切削力非常小，故能到達(dá)1級(jí)精度和小的粗糙度，孔的幾何形狀誤差小于0.003~0.005mm。 ①、 粗鏜孔到￠24mm ，單邊余量Z=2.5mm，一次鏜去余量, 選用機(jī)床：T612臥式鏜床 進(jìn)給量： 切削速度： 根據(jù)有關(guān)手冊(cè)確定T612臥式鏜床的切削速度為：m/min, 那么 =

31、 =359 r/min 根據(jù)?工藝手冊(cè)?表4.2-20知，和359r/min相近的有320r/min、414r/min,故取=320r/min。 切削工時(shí)：=66mm，=3mm，=3mm. = =2.09〔min〕 ②、 半精鏜孔到￠26mm, 單邊余量Z=1； 一次鏜去余量：=1mm； =0.1； =320r/min，m/min t=2.3 min ③、 精鏜孔到￠69.85mm, 單邊余量Z=0.25； 一次鏜去余量：=1.25mm； =0.1； =320r/min，m/min 7 min ④、 精鉸〔浮動(dòng)鏜刀〕孔到￠28

32、 圖2-2 星輪浮動(dòng)鏜刀 浮動(dòng)鏜孔是鏜深孔后的精加工方法。圖3-3是浮動(dòng)鏜刀頭，浮動(dòng)鏜刀塊在刀柄長(zhǎng)方形孔內(nèi)可以自由滑動(dòng)。浮動(dòng)鏜孔的特點(diǎn)是：消除了由于刀具及機(jī)床等誤差引起孔尺寸不穩(wěn)定；由于刀塊浮動(dòng)且處于旋轉(zhuǎn)的情況下，刀塊有自動(dòng)對(duì)中性；鏜刀的導(dǎo)向良好。圖2-2中的導(dǎo)向塊為夾布膠木〔或白樺木〕，有一定的彈性，這種材料的導(dǎo)向塊，既可防止擦傷已加工外表，又可自動(dòng)補(bǔ)償數(shù)次鏜孔后直徑的磨損，維持必要的導(dǎo)向要求。導(dǎo)向塊為雙導(dǎo)向。彈性導(dǎo)向塊調(diào)整時(shí)，前導(dǎo)向應(yīng)與孔緊配，后導(dǎo)向應(yīng)調(diào)整略大于刀塊尺寸，在工作時(shí)能自動(dòng)磨去而保持較準(zhǔn)確導(dǎo)向精度。 工序4：用滾壓頭滾壓孔至￠280.02，粗

33、糙度 圖2-3 油缸滾壓頭 上圖為一星輪滾壓頭。滾壓內(nèi)孔外表的圓錐型滾柱3支承在錐套5上，滾壓時(shí)滾柱與工件有一個(gè)或的斜角，是工件能逐漸產(chǎn)生變形，以提高孔壁粗糙度。 內(nèi)孔滾壓前，需要先通過(guò)螺母11調(diào)整滾壓頭的徑向尺寸。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母11可使其相對(duì)心軸1軸向移動(dòng)，當(dāng)其向右移動(dòng)時(shí)，推動(dòng)過(guò)渡套10、止推軸承9、襯套8及套圈6經(jīng)銷(xiāo)子4使?jié)L柱3沿錐套5外表向左移，結(jié)果使?jié)L壓頭徑向縮小。當(dāng)其向右移動(dòng)時(shí)，壓縮彈簧7壓移襯套8經(jīng)止推軸承9使過(guò)渡套10始終貼緊調(diào)節(jié)螺母的左端面，同時(shí)襯套8右移時(shí)帶動(dòng)套圈6經(jīng)蓋板2使?jié)L柱3沿軸向右移，結(jié)果使?jié)L壓頭徑向尺寸增大。滾壓頭徑向尺寸應(yīng)根據(jù)孔的滾壓過(guò)盈量

34、確定，一般鋼材的滾壓過(guò)盈量為0.10~0.12mm，滾壓后孔徑向增大0.02~0.03mm。 滾壓過(guò)程中滾柱3所受軸向力，經(jīng)銷(xiāo)子4、套圈6、襯套8作用在止推軸承9上，而最終還是經(jīng)過(guò)過(guò)渡套10、調(diào)節(jié)螺母11及心軸1傳至和滾壓頭右端M40×4相連的刀桿上，當(dāng)滾壓完畢后，滾壓頭從內(nèi)孔反向退出時(shí)，滾柱3會(huì)受到一個(gè)向左的軸向力，此力傳給蓋板2，經(jīng)套圈6、襯套8壓縮彈簧7，實(shí)現(xiàn)了向左移動(dòng)，同時(shí)滾壓頭在彈簧力的作用下復(fù)位，是徑向尺寸又恢復(fù)到原調(diào)數(shù)值。 滾壓中滾壓速度： 走刀量： 冷卻潤(rùn)滑液采用50%硫化油加50%柴油或煤油。 工序5： 精車(chē)外圓，將兩端外圓加工到尺寸￠45與￠40，割R3.0槽

35、； 車(chē)端面； 調(diào)頭，將兩端外圓加工到尺寸￠45，割R3.0槽； ①、 車(chē)去工藝外圓，將兩端外圓加工到尺寸￠ 切削深度： 進(jìn)給量f：根據(jù)?切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)?〔第三版〕〔以下簡(jiǎn)稱?切削手冊(cè)?〕表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,以及工件直徑為100mm時(shí)：f=0.6~0.9。按CA6140車(chē)床的說(shuō)明書(shū)〔見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.30〕取f=0.7。 計(jì)算切削速度：按?切削手冊(cè)?表1.27，切削速度的公式為〔壽命選T=60min〕： 〔m/min〕 式中，=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.

36、28，即：=1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。 所以： = =115.8 (m/min) 確定主軸轉(zhuǎn)速： = = 410 (r/min) 與438 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500 r/min，?，F(xiàn)選取，所以實(shí)際切削速度 m/min. 檢驗(yàn)機(jī)床功率： 主切削力 按?切削手冊(cè)?表1.29所示公式計(jì)算 式中： 所以： = =765 N 切削時(shí)消耗功率為：

37、 = 7 (kw) kw，故機(jī)床功率足夠，可以正常工作。 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：主切削力= 791 N，徑向力 式中： 所以： = =116.9 N 軸向切削力 式中 ： 所以： = =267 N 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍系數(shù)=0.1，那么切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為： =267+0.1〔784+11〕 =

38、 357 N 而機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為3530N〔見(jiàn)?切削手冊(cè)?表1.30〕，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。 切削工時(shí)： 式中：,, 所以：×2 =0.36〔min〕 第三章 鉆三個(gè)φ4階梯斜孔專用夾具設(shè)計(jì) 3.1 工件的加工工藝性分析 因采用立式鉆床，待加工孔處于水平位置。假設(shè)設(shè)平行于待加工孔的面分別為頂面和底面，那么使多孔那面為底面，即定位基準(zhǔn)面。以基準(zhǔn)面上的直徑為φ5的兩孔以及基準(zhǔn)面定位。 鉆模板應(yīng)垂直與定位基準(zhǔn)面，鉆套中心線與待加工孔中心線同軸。夾緊件由工件頂面向定位基準(zhǔn)面夾緊。采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。

39、 3.2 定位元件的選擇與設(shè)計(jì) 3 定位元件的選擇 工件在夾具中位置確實(shí)定，主要是通過(guò)各種類(lèi)型的定位元件實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)械加工中，雖然被加工工件的種類(lèi)繁多和形狀各異，但從它們的根本結(jié)構(gòu)來(lái)看，不外乎是由平面、圓柱面、圓錐面及各種成形面所組成。工件在夾具中定位時(shí)，可根據(jù)各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工序加工精度要求，選擇其上的平面、圓柱面，圓錐面或它們之間的組合外表作為定位基準(zhǔn)。為此，在夾具設(shè)計(jì)中可根據(jù)需要選用各類(lèi)型的定位元件。 在夾具設(shè)計(jì)中常用于圓孔外表的定位元件有定位銷(xiāo)、剛性心軸和錐度心軸等。工件以圓孔外表定位時(shí)使用定位銷(xiāo)定位；套類(lèi)零件，為了簡(jiǎn)化定心裝置，常常采用剛性心軸作為定位元件；為消除工件與心

40、軸的配合間隙，提高定心定位精度，在夾具設(shè)計(jì)中還可選用小錐度心軸。在此次設(shè)計(jì)中，根據(jù)泵體蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用一面兩孔定位。如圖2-1為工件在夾具中的定位方式簡(jiǎn)圖． 在夾具中，工件以圓孔外表定位時(shí)使用的定位銷(xiāo)一般有固定式和可換式兩種。在大批量生產(chǎn)中，由于定位銷(xiāo)磨損較快，為保證工序加工精度需定期維修更換，此時(shí)常采用便于更換的可換式定位銷(xiāo)。 圖2-1 所示為常用的固定式定位銷(xiāo)的典型結(jié)構(gòu)[9]。當(dāng)被定位工件的圓孔尺寸較小時(shí)，可選圖中(a)所示的定位銷(xiāo)結(jié)構(gòu)。這種帶有小凸肩的定位銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，與夾具體連接時(shí)穩(wěn)定牢靠。當(dāng)被定位工件的圓孔尺寸較大時(shí)，選用圖中(b)所示的結(jié)構(gòu)即可。假設(shè)被定位工件同時(shí)以其上的圓柱孔和端面

41、組合定位時(shí)，還可選用帶有支撐墊圈的定位銷(xiāo)結(jié)構(gòu)。支撐墊圈與定位銷(xiāo)可做成整體式的，也可做成組合式的。為保證定位銷(xiāo)在夾具上的位置精度，一般與夾具的連接采用過(guò)盈配合。 可換式定位銷(xiāo)如圖2-2所示，為了便于定期更換，在定位銷(xiāo)與夾具體之間裝有襯套，定位銷(xiāo)與襯套內(nèi)徑的的配合采用間隙配合，而襯套與夾具體那么采用過(guò)度配合。由于這種定位銷(xiāo)與襯套之間存在裝配間隙，故其位置精度較固定式定位銷(xiāo)低。 為了便于工件的順利裝入，上述定位銷(xiāo)的定位端頭部均加工成的大倒角。各種類(lèi)型定位銷(xiāo)對(duì)工件圓孔定位時(shí)限制的自由度，應(yīng)視其與工件定位孔的接觸長(zhǎng)度而定，一般選用長(zhǎng)定位銷(xiāo)時(shí)限制四個(gè)自由度，短定位銷(xiāo)時(shí)那么限制兩個(gè)自由度。假設(shè)采用削邊銷(xiāo)

42、，那么分別限制兩個(gè)或一個(gè)自由度。當(dāng)采用圖 所示的錐面定位銷(xiāo)定位時(shí)，那么相當(dāng)于三個(gè)支撐點(diǎn)，限制三個(gè)自由度。 圖2-1 固定式定位銷(xiāo) Fig.2-2 Stationary positioning pin 圖2-3 可換式定位銷(xiāo)及錐面定位銷(xiāo) Fig.2-2 The replacing positioning pin and the conical surface positioning pin 在固定式和可換式中，為適應(yīng)以工件上的兩孔一起定位的需要，應(yīng)在兩個(gè)定位銷(xiāo)中采用一個(gè)削邊定位銷(xiāo)。直徑為3~50mm的削邊定位銷(xiāo)都做成菱形。 3 定位

43、誤差的分析 夾具的作用首先是要保證工序加工精度，在設(shè)計(jì)夾具選擇和確定工件的定位方案時(shí)，根據(jù)工件定位原理選用相應(yīng)的定位元件外，還必須對(duì)選定的工件定位方案能否滿足工序加工精度要求作出判斷。為此，就需對(duì)可能產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行分析和計(jì)算。 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而造成某一工序在工序尺寸〔通常指加工外表對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸〕或位置要求方面的加工誤差。對(duì)某一定位方案，經(jīng)分析計(jì)算其可能產(chǎn)生的定位誤差，只要小于工件有關(guān)尺寸或位置公差的~，一般即認(rèn)為此定位方案能滿足該工序的加工精度要求。 工件在夾具中的位置是由定位元件確定的，當(dāng)工件上的定位外表一旦與夾具上的定位元件相接觸或相配合，作為一個(gè)整體的工件的位

44、置也就確定了。但對(duì)于一批工件來(lái)說(shuō)，由于在各個(gè)工件的有關(guān)外表之間，彼此在尺寸及位置上均有著在公差范圍內(nèi)的差異，夾具定位元件本身和各定位元件之間也具有一定的尺寸和位置公差。這樣一來(lái)，工件雖已定位，但每個(gè)被定位工件的某些具體外表都會(huì)有自己的位置變動(dòng)量，從而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 由此可知，定位誤差是指工件在用調(diào)整法加工時(shí)，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。即定位誤差主要是由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差兩項(xiàng)組成。 根據(jù)定位誤差的上述定義，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)任何一個(gè)定位方案，可通過(guò)一批工件定位時(shí)的兩個(gè)極端位置，直接計(jì)算出工序基準(zhǔn)的最大變動(dòng)范圍，即為該定位方案

45、的定位誤差。 在機(jī)械加工中，有很多工件是以多個(gè)外表作為定位基準(zhǔn)，在夾具中實(shí)現(xiàn)外表組合定位的。 采用外表組合定位時(shí)，由于各個(gè)定位基準(zhǔn)面之間存在著位置偏差，故在定位誤差的分析和計(jì)算時(shí)也必須加以考慮。為了便于分析和計(jì)算，通常把限制不定度最多的主要定位外表成為第一定位基準(zhǔn)，然后再依次劃分為第二、第三定位基準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，采用多個(gè)外表組合定位的工件，其第一定位基準(zhǔn)的位置誤差最小，第二定位基準(zhǔn)次之，而第三定位基準(zhǔn)的位置誤差最大。 3 定位誤差的計(jì)算 在本次設(shè)計(jì)中采用一面兩孔組合定位。 采用工件上一面兩孔組合定位時(shí)，根據(jù)工序加工要求可能采用平面為第一定位基準(zhǔn)，也可能采用其中某一個(gè)內(nèi)孔為第一定位基準(zhǔn)

46、。圖2-3所示為一長(zhǎng)方體工件及其在一面兩銷(xiāo)上的定位情況，因系采用短定位銷(xiāo)，故工件底面1為第一定位基準(zhǔn)，工件上的內(nèi)孔及分別為第二和第三定位基準(zhǔn)。 一批工件在夾具中定位時(shí)，工件上作為第一基準(zhǔn)的底面1沒(méi)有基準(zhǔn)位置誤差。由于定位孔較淺，其內(nèi)孔中心線由于內(nèi)孔與地面垂直度誤差而引起的基準(zhǔn)位置誤差也可忽略不計(jì)。但作為第二、第三定位基準(zhǔn)的、，由于與定位銷(xiāo)的配合間隙及兩孔、兩銷(xiāo)中心距誤差引起的基準(zhǔn)位置誤差必須考慮。 圖2-4長(zhǎng)方體工件在夾具中一面兩銷(xiāo)上的定位 Fig.2-3 The cubic work piece located in the jig with one plant and two p

47、ositioning pin 根據(jù)上述，確定本次夾具設(shè)計(jì)采用底面為第一基準(zhǔn)面，兩孔分別為第二和第三基準(zhǔn)面。兩定位銷(xiāo)的尺寸及定位誤差的計(jì)算如下： 圖2-5 一面兩孔式，第二、第三定位基準(zhǔn)的位置和角度誤差[10] Fig.2-4 At the same time two types, second, third localization datum position and angle error 根據(jù)圖2-4有： 1) 兩定位銷(xiāo)中心距 ==14.5 式中 ——工件兩定位孔的中心距 2) 兩定位銷(xiāo)中心距的公差 (2

48、-1) 式中 ——工件兩定位孔的中心距公差 中心距公差 那么兩定位銷(xiāo)中心 3) 圓柱銷(xiāo)直徑的公稱值　 =5 式中 ——與圓柱銷(xiāo)相配合的工件定位孔的最小直徑(mm) 　　公差選取： 4) 菱形銷(xiāo)寬度　　 表2-1 及的推薦值(mm) Tab.2-1 b and B recommended value(mm) 定位孔直徑 3~6 >6~8 >8~20 2 3 4 -1 -2 =5，因此得：=2, = 5) 補(bǔ)償距離　　 (mm) (

49、2-2) 式中 ——夾具圓柱銷(xiāo)與其相配合的工件定位孔間的最小間隙(mm) 圓柱銷(xiāo)的尺寸為，根據(jù)GB1801——79知該即尺寸為φ。 由此可得 (mm) 那么 (mm) 6) 菱形銷(xiāo)圓弧局部與其相配合的工件定位孔間的最小間隙　　 (mm) 式中 ——與菱形銷(xiāo)相配合的工件定位孔的最小直徑(mm) 7) 菱形銷(xiāo)最大直徑　　 (mm) 公差選取h5 8) 兩定位銷(xiāo)所產(chǎn)生的最大角度定位誤差　　 式中 ——夾具圓柱銷(xiāo)與其配合的工件定位孔間的最大間隙； 　　　——夾具菱形削與其配合的工件定位孔間的最大間隙應(yīng)保證；

50、 那么　　 由于待加工孔未對(duì)其形位公差，因此允許些許偏差。 3.3 星輪在夾具中的夾緊 工件在夾具中的裝夾是由定位和夾緊這兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。僅僅定位好，在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件實(shí)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的根本任務(wù)就是保持工件在定位中所獲得的既定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和振動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)平安。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確位置。 3 夾緊裝置的組成 一般

51、夾緊裝置由下面兩個(gè)根本局部組成。 1) 動(dòng)力源 即產(chǎn)生原始作用力的局部。如果用人的體力對(duì)工件進(jìn)行夾緊，稱為手動(dòng)夾緊；如果用氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)合、電動(dòng)以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)等動(dòng)力裝置來(lái)代替人力進(jìn)行夾緊，那么稱為機(jī)動(dòng)夾緊。 2) 夾緊機(jī)構(gòu) 即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的局部。它包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。中間遞力機(jī)構(gòu)把來(lái)自人力或動(dòng)力裝置的力傳遞給夾緊元件，再由夾緊元件直接與工件接觸，最終完成夾緊任務(wù)。 根據(jù)動(dòng)力源的不同和工件夾緊的實(shí)際需要，一般中間遞力機(jī)構(gòu)在傳遞夾緊力的過(guò)程中，可以起到以下作用： a 改變作用力的方向； b 改變作用力的大??； c 具

52、有一定的自鎖性能，以保證夾緊可靠，在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重要。 本次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)夾緊方式。 3 夾緊力確實(shí)定 1) 夾緊力的方向 夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面[11]。為使夾緊力有助于定位，那么工件應(yīng)緊靠支撐點(diǎn)，并保證各個(gè)定位基準(zhǔn)與定位元件接觸可靠。一般地講，工件的主要定位基準(zhǔn)面其面積較大、精度較高，限制的不定度多，夾緊力垂直作用于此面上，有利于保證工件的加工質(zhì)量。 夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。圖2-4所示為工件安裝時(shí)的重力、切削力和夾緊力之間的相互關(guān)系。其中圖(a)最好，圖(d)最差。 圖2-4 夾緊力與切削力、重力的關(guān)系 Fig.2-4 Clamps the streng

53、th and the cutting force、the gravity relations 圖〔a〕 圖〔b〕 圖〔c〕 圖〔d〕 圖〔e〕 下面分析三力互相垂直的情況下，切削力與夾緊力間的比例關(guān)系。圖2-5為在臥式銑床上銑一用臺(tái)鉗夾緊的工件。 圖2-5 銑削時(shí)Fr、W、G間的關(guān)系 Fig.2-5 The relations of Fr、W、G When milling 當(dāng)重量G很小而可以忽略不計(jì)時(shí)，只考慮夾緊力W與切削力的平衡，按靜力平衡條件 =W+W

54、 (2-3) (2-4) 式中 ——工件的定位基準(zhǔn)與夾具定位元件工作外表間的摩擦系數(shù)，＝0.15～0.25; ——工件的夾壓外表與夾緊元件間的摩擦系數(shù)，＝0.15～0.25; 因此 (2-5) 可見(jiàn)在依靠摩擦力克服切削力的情況下，所需要的夾緊力是很大的。 在夾緊力工件時(shí)各種不同接觸面之間的摩擦系數(shù)可見(jiàn)表。 表3-2 各種不同接觸外表之間的摩擦系數(shù) Tab.3-2 Between each kind of different

55、faying surface friction coefficient 接觸外表的形式 摩擦系數(shù) 接觸外表均為加工過(guò)的光滑外表 工件外表為毛坯，夾具的支承面為球面 夾具定位或夾緊元件的淬硬外表在沿主切削力方向有齒紋 夾具定位或夾緊元件的淬硬外表在垂直于主切削力的方向有齒紋 夾具定位或夾緊元件的淬硬外表有相互垂直齒紋 夾具定位或夾緊元件的淬硬外表有網(wǎng)狀齒紋 為了減小夾緊力，可以在正對(duì)切削力F的作用方向，設(shè)置一支承元件〔圖2-6中之T〕。這種支承不用作定位，而是用來(lái)防止工件在加工中移動(dòng)。 圖2-6 承受切削力支承 Tab.2-6 Bear cut

56、ting force supports 如圖2-5所示，當(dāng)圓柱銑刀切入全深時(shí)，作用于工件上的切削分力、的合力有使工件平移抬起的趨勢(shì)。為此可用圖2-6所示之壓塊，使夾緊力一力兩用。 在鉆床上對(duì)工件鉆孔時(shí)，為了減小夾緊力，應(yīng)力求使主要定位基準(zhǔn)面處于水平位置，使夾緊力、重力和切削力同向，都垂直作用在主要定位基準(zhǔn)面上。見(jiàn)圖2-7(a)所示。 反之，當(dāng)夾緊力與切削力及工件重力方向相反時(shí)，所需的夾緊力很大，W=F+G。例如在殼體凸緣上鉆孔時(shí)，由于殼體較高，工件只能倒裝。這種安裝方式在圖2-7(b)中的F和G均有使夾緊機(jī)構(gòu)脫開(kāi)的趨勢(shì)，因此需要施加較大的夾緊力W。 圖2-7 鉆削時(shí)W、F、G間的關(guān)

57、系 Fig.2-7 The relations of W, F, G when Drills truncates 2) 夾緊力的作用點(diǎn) 夾緊力的作用點(diǎn)是指夾緊元件與工件相接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問(wèn)題是在夾緊力方向已定的情況下才提出來(lái)的。選擇夾緊力作用點(diǎn)位置和數(shù)目時(shí)，應(yīng)考慮工件定位可靠，防止夾緊變形，確保工序的加工精度。 a 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)能保持工件定位穩(wěn)定，而不致引起工件發(fā)生位移和偏轉(zhuǎn)。 當(dāng)夾緊力雖然朝向主要定位基面，但作用點(diǎn)卻在支承范圍以外時(shí)，夾緊力與支反力構(gòu)成力矩，夾緊時(shí)工件將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使定位基面與支承元件脫離，以至破壞原有定位。應(yīng)使夾緊力作用在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。 b 夾緊

58、力的作用點(diǎn)，應(yīng)使被夾緊工件的夾緊變形盡可能小。 對(duì)于箱體、殼體、桿叉類(lèi)工件，要特別注意選擇力的作用點(diǎn)問(wèn)題。 在使用夾具時(shí)，為盡量減少工件的夾緊變形，可采用增大工件受力面積的措施。采用具有較大弧面的夾爪來(lái)防止薄壁套筒變形；可在壓板下增加墊圈，使夾緊力均勻地作用在薄壁 夾緊力的大小必須適當(dāng)。當(dāng)夾緊力過(guò)小，工件可能在加工過(guò)程中移動(dòng)而破壞定位，不僅影響質(zhì)量，還能造成事故；夾緊力過(guò)大，不但會(huì)使工件和夾具產(chǎn)生變形，對(duì)加工質(zhì)量不利，而且造成人力、物力的浪費(fèi)。 計(jì)算夾緊力，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)以簡(jiǎn)化計(jì)算。然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力〔大工件還應(yīng)考慮重力，高速運(yùn)動(dòng)的工件還應(yīng)考慮慣性力等〕后處

59、于靜力平衡條件，計(jì)算出理論夾緊力，再乘以平安系數(shù)，作為實(shí)際所需的夾緊力，即 (2-6) 式中 ——實(shí)際所需要的夾緊力 (N)； ——按力平衡條件計(jì)算之夾緊力 (N)； ——平安系數(shù)，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一般取＝1.5～3。 用于粗加工時(shí)，取＝2.5～3；用于精加工時(shí)，取＝1.5～2。 夾緊工件所需夾緊力的大小，除與切削力的大小有關(guān)外，還與切削力對(duì)定位支撐的作用方向有關(guān)。 3 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì) 從前面提到的夾緊裝置組成中可以看出，不管采用何種力源〔

60、手動(dòng)或機(jī)動(dòng)〕形式，一切外加的作用力要轉(zhuǎn)化為夾緊力均需通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊裝置中的一個(gè)很重要的組成局部。 夾緊機(jī)構(gòu)可分為斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)等。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)中最根本的形式之一，螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 、偏心夾緊機(jī)構(gòu)及定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)等都是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的變型。 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)主要是利用其斜楔面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的，亦即一般所謂的楔緊作用。斜楔的斜度一般為1:10，其斜度的大小主要是根據(jù)滿足斜楔的自鎖條件來(lái)確定。 一般對(duì)夾具的夾緊機(jī)構(gòu)，都要求具有自鎖性能。所謂自鎖，也就是當(dāng)外加的作用力Q一旦消失或撤除后，夾緊機(jī)構(gòu)在純摩擦力的作用下，仍應(yīng)保持其處

61、于夾緊狀態(tài)而不松開(kāi)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把斜楔繞在圓柱體上因它的夾緊作用原理與斜楔時(shí)一樣的。不過(guò)這里是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體上的斜楔高度發(fā)生變化來(lái)夾緊工件的。本次工件夾緊便采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)． 1) 夾緊形式所需夾緊力的計(jì)算 圖2-8 工件的受力分析 Fig.2-8 Work piece stress analysis (2-7) 式中 ——夾緊元件與工件間的摩擦因數(shù) ——工件與夾具支撐面間的摩擦因數(shù) 根據(jù)式(2-1)可得： N 再由表(2-2)及

62、式(2-5)可得： N 2) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)所需作用力的計(jì)算 圖2-9 夾緊力作用簡(jiǎn)圖 Fig.2-9 Clamps the action of force diagram 根據(jù)圖3-9可計(jì)算所需作用力 (N·m) (2-8) 式中 ——應(yīng)在螺旋夾緊機(jī)構(gòu)上的夾緊轉(zhuǎn)矩 (N·m)； ——單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力 (N)； ——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑〔mm〕，其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定； ——作用力臂； ——螺桿端部與工件間摩擦角〔°〕； ——螺紋升角，(°)； ——螺紋中徑之半〔mm〕； ——螺旋副的當(dāng)量摩擦角(°)，

63、，式中為螺旋副的摩擦角(°)，為螺紋牙型半角(°)。 為計(jì)算方便，令，那么 當(dāng)采用公制螺紋夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，各種不同夾緊情況的K值可在K的數(shù)值表中查詢。 第四章 鉆φ4階梯斜孔工序刀具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1. 刀具類(lèi)型確定 此道工序保證的尺寸精度要求較高φ4內(nèi)孔端面必須垂直，因此選直柄麻花鉆 2. 刀具設(shè)計(jì)參數(shù)確定 序號(hào) 工程 數(shù)據(jù)來(lái)源或公式計(jì)算 采用值 1 刀具類(lèi)型 表2-6、2-7 直柄麻花鉆 2 刀具材料 W18Cr4V 3 幾何角度 表2-7、2-8、2-9 Λs=-4度 γo=15度

64、 αo=8度 αo’=6度κr=90度κr’=56度 γε=1mm 4 斷削參數(shù)前面型式 表2-11、2-12〔f=1.3mm/r〕 帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面 Lγo1=-5度 br1=0.045 qn=2 5 過(guò)渡刃 表2-13〔ap=0.4mm〕 過(guò)渡刃和修光刃 bε 7 外型結(jié)構(gòu)尺寸 表3-5〔刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)〕 3. 刀具工作草圖 第五張　鉆φ4階梯斜孔工序量具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)Ф4階梯斜孔的塞規(guī)，首先確定被測(cè)孔的極限偏差，查公差書(shū)第三章極限與配合標(biāo)準(zhǔn)得Ф4的上偏差ES=+0.013mm,下偏差EI=0mm。公差

65、等級(jí)為IT7。 1. 量具類(lèi)型確定 Ф4的量具查得用圓柱柄圓柱塞規(guī)。 2. 極限量具尺寸公差確定 〔1〕 確定工作量規(guī)的制造公差和位置要素值，由公差書(shū)表6-1得IT7尺寸φ4的量規(guī)公差為T(mén)=0.0014mm,位置要素Z=0.0024mm.。 〔2〕計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差： φ4孔用塞規(guī)： 下偏差=EI+Z-T/2=〔0+0.0034-0.0012〕= 磨損極限= EI=0mm 下偏差=ES-T=〔+0.013-0.0024〕=+mm 3. 極限量具尺寸公差帶圖 4. 極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

66、 第六章：星輪左端成型數(shù)控加工程序的編制 1.采用數(shù)控機(jī)床加工零件可以提高加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。 2.數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成，或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。 3.采用數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)效率上，可以比普通機(jī)床提高2～3倍，尤其對(duì)某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可提高十倍甚至幾十倍。 4.可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。 5.采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理方面開(kāi)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)造條件。 數(shù)控編程的分類(lèi) 數(shù)控編程一般分為兩種：一種是手工編程，另一種是自動(dòng)編程。 手工編程是由分析零件圖，確定工藝過(guò)程，數(shù)值計(jì)算，編寫(xiě)零件加工程序單，程序的輸入和檢驗(yàn)都是由工人完成的。特點(diǎn)：對(duì)于加工形狀簡(jiǎn)單的零件，計(jì)算比擬簡(jiǎn)單，程序不是很多，采用手工編程〔仍被廣泛應(yīng)用〕較容易完成，而且經(jīng)濟(jì)，及時(shí)，因此在點(diǎn)位加工及直線與圓弧組成的輪廓加工中，手工編程仍廣泛應(yīng)用，但對(duì)于形狀復(fù)雜的零件，特別是具有非圓曲線，列表曲線的零件，用手工編程就有一定的困難，出錯(cuò)的機(jī)率增大，有的無(wú)法編程序。 自動(dòng)編程：用計(jì)算機(jī)編制數(shù)控加工程序的過(guò)程。特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)圖編程，編程準(zhǔn)確，不易出錯(cuò)，安排