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本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 I 頁 共 Ⅱ 頁 目 錄 1 引言 .........................................................1 1.1 其主要目的 .................................................1 1.2 基本任務(wù)與要求 .............................................1 2 加工的零件 ...................................................3 3 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算 ...............................................4 3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) ...................................................4 3.2 生產(chǎn)節(jié)拍 ...................................................4 3.3 生產(chǎn)類型 ...................................................4 4 零件的工藝性分析 .............................................6 4.1 加工大面 ...................................................6 4.2 加工結(jié)合面及其孔 ...........................................6 4.3 左蓋結(jié)合面 .................................................7 4.4 銑缸體結(jié)合面 ...............................................7 4.5 鉆機(jī)油孔 ...................................................7 4.6 鉆攻 2-M6...................................................8 5 工藝規(guī)程的設(shè)計 ...............................................9 5.1 工藝規(guī)程的設(shè)計原則 .........................................9 5.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計的內(nèi)容及步驟 ...........................9 5.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程 ..........................................10 6 毛坯的選擇 ..................................................12 6.1 毛坯材料的種類 ............................................12 6.2 確定毛坯時應(yīng)考慮到因素 ....................................12 6.3 毛坯的確定依據(jù) ............................................13 7 基準(zhǔn)面的選擇 ................................................14 7.1 基準(zhǔn)的概念 ................................................14 7.2 基準(zhǔn)的分類 ................................................14 7.3 基準(zhǔn)問題的分析 ............................................15 7.4 精基準(zhǔn)的選擇 ..............................................15 7.5 粗基準(zhǔn)的選擇 ..............................................16 8 制訂工藝路線 ................................................17 8.1 工藝路線方案一 ............................................17 8.2 工藝路線方案二 ............................................17 8.3 工藝方案的比較與分析 ......................................17 9 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ......................19 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 II 頁 共 Ⅱ 頁 10 確定切削用量及基本工時 .....................................20 11 夾具設(shè)計 ...................................................28 11.1 夾具的作用 ...............................................28 11.2 按夾具的通用特性分 .......................................28 11.3 夾具設(shè)計分析 .............................................29 11.4 夾具裝配圖 ...............................................31 11.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .................................31 結(jié)束語 .........................................................32 致謝 ...........................................................34 參考文獻(xiàn) .......................................................35 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 1 頁 共 35 頁 1 引言 畢業(yè)設(shè)計是我們對自己在這大學(xué)時間里所學(xué)專業(yè)知識的一次強(qiáng)有力的檢驗。 在做畢業(yè)設(shè)計過程中，我們對機(jī)械制造工藝學(xué)有了更加深刻的理解與運用。使 我們理論聯(lián)系實際，從理性認(rèn)識到綜合運用的一次完美的過渡，我們應(yīng)該好好 把握這次機(jī)會，展現(xiàn)自己的能力，拓展自己的專業(yè)知識水平，從而更快地適應(yīng) 我們的專業(yè)在社會領(lǐng)域中的運用。為自己的未來打下堅實的基礎(chǔ)。 1.1 其主要目的 培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程問題的獨立能力，拓寬和深化 所學(xué)的知識。 培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，設(shè)計思維，掌握工程設(shè)計的一般程序，規(guī) 范和方法。 培養(yǎng)學(xué)生正確的使用技術(shù)知識，國家標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)手冊，圖冊等工具書，進(jìn) 行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力和技巧。 培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)整研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和工程技術(shù)人員學(xué) 習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法。 1.2 基本任務(wù)與要求 1.2.1 原始數(shù)據(jù) (1) 工件材質(zhì)：ADC12。 (2) 加工要求如圖 1.1 所示。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁 共 35 頁 3 圖 1.1 發(fā)動機(jī)左箱體 1.2.2 設(shè)計要求 （1） 生產(chǎn)綱領(lǐng)：單班制年產(chǎn) 2 萬臺。 （2） 夾具設(shè)計須定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 1.2.3 工作任務(wù) （1） 查閱資料 15 篇以上，翻譯外文資料不少于 3000 漢字，撰寫文獻(xiàn)綜 述和開題報告。 （2） 完成機(jī)械加工工序卡設(shè)計。 （3） 繪制夾具裝配圖 1 份（0 號圖紙） ；合計不少于 4 張（圖紙須用計算 機(jī)繪制） 。 （4） 撰寫設(shè)計計算說明書不少于1.5萬字。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁 共 35 頁 2 加工的零件 摩托車發(fā)動機(jī)，其標(biāo)定功率一般在 30kw 以下。它主要作為摩托車的主要動 力來源。由于 LH180MQ 發(fā)動機(jī)體積大、使用方便．所以在摩托車發(fā)動機(jī)中占有 重要位置,LH180MQ 發(fā)動機(jī)是當(dāng)前摩托車工業(yè)發(fā)展的主要機(jī)型之一 [1]。 箱體類零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件。箱體類零件一般起著支承、容納、 定位和密封等作用。它將機(jī)器及其部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定 的相互位置關(guān)系裝配成一個整體， 并按預(yù)定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)運動，起著支承、 容納、定位和密封等作用 [2]。 3 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計算 3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 單班制年產(chǎn) 2 萬臺,箱體設(shè)備品率為 17%，機(jī)械加工廢品率為 0.5%,稍后制 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 共 35 頁 定該零件的機(jī)械加工工藝流程。 生產(chǎn)綱領(lǐng) N N=Qn(1+a%+b%) =20000×(1+17%+0.5%) =23500(件/年) 3.2 生產(chǎn)節(jié)拍 生產(chǎn)節(jié)拍=22 天×8 小時×60 分×單雙班×90%╱綱領(lǐng)=22 天×8 小時×60 分×單雙班×90%/23500=0.41 分鐘 3.3 生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包括覺得各工 作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設(shè)備和工裝等。同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱 領(lǐng)不同也會有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程度，即有著完全不同的生產(chǎn)組織 類型。 根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)， 和大量生產(chǎn)三種，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，下表 3.1 是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相 近，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大 量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型，這三種類型有著各自的工藝特點 [3]。 生產(chǎn)類型 零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） 重型機(jī)械 中型機(jī)械 輕型機(jī)械 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁 共 35 頁 表 3.1 各種生產(chǎn)類型的規(guī)范 所以綜上所說，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可以確定該產(chǎn)品的生產(chǎn) 類型為大批量生產(chǎn)。 4 零件的工藝性分析 單件生產(chǎn) ≤5 ≤20 ≤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 ＞5000～30000 大量生產(chǎn) ＞1000 ＞5000 ＞50000 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 6 頁 共 35 頁 LH180MQ 左箱體有幾組加工面以及加工孔，現(xiàn)分述如下： 4.1 加工大面 銑左蓋結(jié)合面,保證尺寸 90， （88） ，粗糙度為 3.2um。 4.2 加工結(jié)合面及其孔 粗精銑變速箱蓋結(jié)合面,保證尺寸 41+0.05 ，銑? 28 端面尺寸 41.5+0.05, 粗糙度為 1.6um。 (1) 孔加工 粗精鏜 12#孔?42 -0.1742，深 61+0.05； (2) 精鏜 23#階梯孔?50/?52 -.，深 71+0.05 及 56； (3) 銑 21#孔端面?24,尺寸 19 ,粗糙度為 3.2um； (4) 粗精鏜 22#孔?28 35，深 58（粗鏜同 13#孔） ； (5) 粗精鏜 13#孔?28 +0.12 ，通； (6) 粗精鏜 14#孔?20 ，通； (7) 粗精鏜 18#孔?38 .39 0，深 60,粗糙度為 1.6um； (8) 粗精鏜 17#孔?18 +27，深 13。粗糙度為 1.6um； (9) 12#13#14#18#22#23#孔口倒角 1X45 度； (10) 鉆 16#孔?13，通； (11) 鉆 15#孔?16，深 29； (12) 銑鉸銷孔（1#、2#）孔 2-?10+0.15 ，深 9。銑鉸 18#孔?10 +0.2 通,粗 糙度為 0.8um； (13) 孔口倒角 1×45 度； (14) 鉆1-11#、17#螺紋底孔及19#、20#孔?5,其中 4、5、7、8、17、19、20#通,3、6、9、10#深18，1、2#深28，11#尺寸24.5； (15) 攻1-11#、17#螺紋M6-7H,其中4、5、7、8、17#通3、6、9、10#； 深15，1、2#深25，11#尺寸21.5； (16) 鉆21#、24-29#螺紋底孔?6.7,其中26-29#通24、25#-深35，21#深 23； (17) 攻21#、24-29#螺紋M8-7H,其中26-29#通24、25#-深32，21#深20。 4.3 左蓋結(jié)合面 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 7 頁 共 35 頁 (1) 粗精箱體結(jié)合面,保證尺寸121+0.05； (2) 粗精鏜軸承孔?80 0.19 ，深51+0.05； (3) 軸承孔口倒角1×45度； (4) 粗精鏜油封?45 25，通； (5) 鉆12#孔?9.5，通； (6) 透1#、2#、5-11#孔?7，通； (7) 鏜環(huán)槽?180.5×?175,深4.5； (8) 銑鉸銷孔（1#、2#）孔2-?10 +0.15 ，深9。 4.4 銑缸體結(jié)合面 (1) 粗精銑缸體結(jié)合面,保證尺寸83+0.05； (2) 鏜缸體孔?89，通（允許光不出） ； (3) 缸體孔口倒角1×45度； (4) 鉆螺紋底孔2-?5,深17； (5) 攻螺紋2-M6-7H,深14； (6) 鉆螺紋底孔2-?6.7,深30； (7) 攻螺紋2-M8-7H,其中深25； (8) 銑鉸銷孔2-?10 +0.15 ，深6； (9) 螺孔及銷孔口倒角1×45度。 4.5 鉆機(jī)油孔 (1) 鉆螺紋底孔?12.5,孔口倒角90度。锪平面?19.5×1.5。 (2) 攻螺紋M14×1.5-7H,通； (3) 鉆孔?7.9,通； (4) 鉸孔?8 +0.2 ，通； (5) 孔口倒角1×45度； (6) 鉆油道孔?6.8通； (7) 鉸孔?7 +00.022 ，深7； (8) 鉆通氣孔?5通； (9) 孔口倒角1×45度。 4.6 鉆攻2-M6 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 8 頁 共 35 頁 (1) 鉆加螺紋底孔2-?5深18； (2) 攻絲2-M6深15； (3) 孔口倒角1×45度。 5 工藝規(guī)程的設(shè)計 (1) 產(chǎn)品裝配圖、零件圖； (2) 產(chǎn)品驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； (3) 產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)； (4) 毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件； (5) 制造廠的生產(chǎn)條件（包括機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格、性能和現(xiàn)在的 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 9 頁 共 35 頁 技術(shù)狀態(tài)，工人的技術(shù)水平，工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的 能力等有關(guān)資料） ； (6) 工藝規(guī)程設(shè)計、工藝裝備設(shè)計所用設(shè)計手冊和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)； (7) 國內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。 5.1 工藝規(guī)程的設(shè)計原則 （1） 必須可靠保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)：即保證質(zhì)量，并要 提高工作效率； （2） 保證經(jīng)濟(jì)上的合理性：即要成本低，消耗要?。? （3） 保證良好的安全工作條件：盡量減輕工人的勞動強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安 全，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境； （4） 要從本廠實際出發(fā)：所制訂的工藝規(guī)程應(yīng)立足于本企業(yè)實際條件， 并具有先進(jìn)性，盡量采用新工藝、新技術(shù)、新材料。 （5） 所制訂的工藝規(guī)程隨著實踐的檢驗和工藝技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備的更新， 應(yīng)能不斷地修訂完善。 5.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計的內(nèi)容及步驟 (1) 分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖； (2) 對零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查； (3) 由零件生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件生產(chǎn)類型； (4) 確定毛坯種類； (5) 擬定零件加工工藝路線； (6) 確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備(含刀具、夾具、量具、輔具等)。 (7) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差； (8) 確定各工序的技術(shù)要求及檢驗方法； (9) 確定各工序的切削用量和工時定額； (10) 編制工藝文件。 5.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程 5.3.1 工藝規(guī)程定義 工藝規(guī)程定義：規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 10 頁 共 35 頁 稱為工藝規(guī)程。其中，規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱 為機(jī)械加工工藝規(guī)程。 它是在具體的生產(chǎn)條件下，最合理或較合理的工藝過程和操作方法，并按 規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)的。工藝規(guī)程中包括各個 工序的排列順序，加工尺寸、公差及技術(shù)要求，工藝設(shè)備及工藝措施，切削用 量及工時定額等內(nèi)容。 5.3.2 工藝規(guī)程的作用 經(jīng)審定批準(zhǔn)的工藝規(guī)程是工廠生產(chǎn)活動中要害性的指導(dǎo)文件，它的主要作用有 以下幾方面： (1) 是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 生產(chǎn)工人必須嚴(yán)格按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，檢驗人員必須按照工藝規(guī)程的 要求進(jìn)行檢驗，一切有關(guān)于生產(chǎn)人員都須嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程，不容擅自更改， 這是嚴(yán)厲的工藝紀(jì)律。否則，可能造成廢品，或產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率下降，甚 至?xí)鹫麄€生產(chǎn)過程的混亂。 但是，工藝規(guī)程也不是一成不變的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提 高，今天合理的工藝規(guī)程，明天也可能落后。因此，要注重及時把廣大工人和 技術(shù)人員的創(chuàng)造發(fā)明和技術(shù)革新成果吸收到工藝規(guī)程中來，同時，還要不斷吸 收國內(nèi)外業(yè)已成熟的先進(jìn)技術(shù)。為此，工廠除定期進(jìn)行“工藝整頓” ，修改工藝 文件外，經(jīng)過一定的審批手續(xù)，經(jīng)過一定的審批手續(xù)，也可臨時對工藝文件進(jìn) 行修改，使之更加完善。 (2) 是生產(chǎn)組織治理和生產(chǎn)預(yù)備工作的依據(jù) 生產(chǎn)計劃和制訂，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛壞的供給，工藝裝備的設(shè)計、制 造與采購，機(jī)床負(fù)荷的調(diào)整，作業(yè)計劃的編排，勞動力的組織，工時定額的制 訂以及成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。 (3) 是新設(shè)計和擴(kuò)建工廠（車間）時，生產(chǎn)所需要的設(shè)備的種類和數(shù)量、 機(jī)床的布置、車間的面積、生產(chǎn)工人的工種、等組長和數(shù)量以及輔助部門的安 排等，都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)類型來確定的。 除此之外，先進(jìn)的工藝規(guī)程起著推廣和交流先進(jìn)經(jīng)驗的作用，典型工藝規(guī) 程可指導(dǎo)同類產(chǎn)品的生產(chǎn)。 5.3.3 工藝規(guī)程的格式 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 11 頁 共 35 頁 為了適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，加強(qiáng)科學(xué)管理和便于交流，原機(jī)械電子工業(yè)部 還制訂了指導(dǎo)性技術(shù)文件 JB/Z187.3—88《工藝規(guī)程格式》 ，要求各機(jī)械制造廠 按統(tǒng)一規(guī)定的格式填寫。按照規(guī)定，屬于 機(jī)械加工工藝規(guī)程的有： (1) 機(jī)械加工工藝過程卡片。 (2) 機(jī)械加工工序卡片。 (3) 標(biāo)準(zhǔn)零件或典型零件工藝過程卡片。 (4) 單軸自動車床調(diào)整卡片。 (5) 多軸自動車床調(diào)整卡片。 (6) 機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡片。 (7) 檢驗卡片等。 最常用的是：機(jī)械加工工藝過程卡片和 機(jī)械加工工序卡片。 6 毛坯的選擇 6.1 毛坯材料的種類 毛坯的種類主要有碳鋼、合金鋼、不銹鋼與耐熱鋼、鑄鐵與黃銅、青銅、 鋁合金；在選擇毛坯的制造方法時，首先考慮材料的工藝特性，如鑄鐵不能鍛 造，這類材料只能選擇鑄造；高碳鋼的鑄造性和焊接性都較差，一般都采用鍛 造。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 12 頁 共 35 頁 6.2 確定毛坯時應(yīng)考慮到因素 在確定毛坯時應(yīng)考慮以下因素： 零件的材料及其力學(xué)性能 當(dāng)零件的材料選定以后，毛坯的類型及大體確 定了。例如，材料為鑄鐵的零件，自然應(yīng)選擇鑄造毛坯；而對于重要的鋼質(zhì)零 件，力學(xué)性能要求高時，可選擇鍛造毛坯。 零件的結(jié)構(gòu)和尺寸 形狀復(fù)雜的毛坯常采用鑄件，但對于形狀復(fù)雜的薄壁 件，一般不能采用砂型鑄造；對于一般用途的階梯軸，如果各段直接相差不大， 力學(xué)性能要求不高時，可選擇棒料做毛坯，倘若各段直徑相差較大，為了節(jié)省 材料，應(yīng)選擇鍛件。 生產(chǎn)類型 當(dāng)零件的生產(chǎn)批量較大時，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都比較高的毛 坯制造方法，這時毛坯制造增加的費用可由材料費減少的費用以及機(jī)械加工減 少的費用來補(bǔ)償。 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 選擇毛坯類型時，要結(jié)合本企業(yè)的具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場 毛坯制造的實際水平和能力，外協(xié)的可靠性等。 充分考慮利用新技術(shù)、新工藝和新材料的可靠性 為了節(jié)約材料和能源， 減少機(jī)械加工余量，提高經(jīng)濟(jì)效益，只要有可能，就必須盡量采用精密鍛造， 精密鑄造，冷擠壓。粉末冶金和工程塑料等新工藝，新技術(shù)和新材料 [4]。 確定毛坯時的幾項工藝措施 實現(xiàn)少切削，無切削加工，是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。但是，由于 毛坯制造技術(shù)的限制，加之現(xiàn)代機(jī)器對精度和表面質(zhì)量的要求越來越高，為了 保證機(jī)械加工能達(dá)到質(zhì)量要求，毛坯的某些表面仍需留有加工余量。加工毛坯 時，由于一些零件形狀特殊，安裝和加工不大方便，必須采取一定的工藝措施 才能進(jìn)行機(jī)械加工。 6.3 毛坯的確定依據(jù) 零件材料為 ADC12（鋁合金） ，考慮到零件的結(jié)構(gòu)和尺寸形狀復(fù)雜，現(xiàn)有生 產(chǎn)條件，所以選用鑄件。其余相當(dāng)數(shù)目的尺寸要在毛坯制造時保證，而且精度 很高，同時該零件年產(chǎn) 20000 臺，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，應(yīng)采用精度和生產(chǎn) 率都比較高的毛坯制造方法，這時毛坯制造增加的費用可由材料費減少的費用 以及機(jī)械加工減少的費用來補(bǔ)償。而且零件是形狀復(fù)雜的薄壁件，一般不能采 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 13 頁 共 35 頁 用砂型鑄造，所以采用壓鑄模鑄造，又考慮到零件具有耐高溫、強(qiáng)度高、靜載 荷、質(zhì)量輕、風(fēng)量大、風(fēng)速高、振動小、噪音低、操作舒適、省力等特點，故 選用原材料為鑄鋁合金，以提高加工效率和零件的壽命，保證加工精度，降低 成本。 7 基準(zhǔn)面的選擇 7.1 基準(zhǔn)的概念 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確與合理，可 以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高，否則，加工工藝規(guī)程中會問題百 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 14 頁 共 35 頁 出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇，對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理， 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面 作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時，則可能與加工表面要求相對應(yīng)位 置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)） ，分析箱體零件的粗基準(zhǔn)的選擇，曲軸箱 主要是通過鉆，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以只能以箱壁作為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇，主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合 時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。在曲軸箱零件的加工過程中設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)是重 合的，以箱壁作為粗基準(zhǔn)，粗精車大面，然后確定大面為精基準(zhǔn)，軸承孔定位， 這樣可達(dá)到完全定位及夾緊的目的，保證六個自由度，來加工其它的面和孔， 這樣面、孔的位置度要求也能達(dá)到設(shè)計要求，同時精度都會逐漸得到提高。同 時也為下面即將進(jìn)行的夾具設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)，保證夾具設(shè)計的順利進(jìn)行。 以大面為精基準(zhǔn)，且在進(jìn)行加工前，其表面粗糙度已達(dá)到要求，因此此后 的加工者都會比較精確 [5]。 7.2 基準(zhǔn)的分類 基準(zhǔn)是指確定零件上某些點，線，面位置時所依據(jù)的那些點、線、面，或 者說是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。 按其作用的不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 設(shè)計基準(zhǔn)是指零件設(shè)計圖上用來確定其他點，線，面位置關(guān)系所采用的基 準(zhǔn)。 工藝基準(zhǔn)是指在加工或裝配過程中所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)根據(jù)其使用場 合的不同，又可分為工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)，測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)四種。 工序基準(zhǔn) 在工序圖上，用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸，形狀， 位置的基準(zhǔn)，及工序圖上的基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn) 在加工時用作定位點基準(zhǔn)。它是工件上與夾具定位元件直接接 觸的點，線，面。 測量基準(zhǔn) 在測量零件已加工表面的尺寸和位置時所采用的基準(zhǔn)。 裝配基準(zhǔn) 裝配時用來確定零部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn) [6]。 7.3 基準(zhǔn)問題的分析 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 15 頁 共 35 頁 7.3.1 分析基準(zhǔn)時，必須注意以下幾點 基準(zhǔn)是制訂工藝的依據(jù)，必須是客觀存在的。當(dāng)作為基準(zhǔn)的是輪廓要素， 如平面，圓柱面等時，容易直接接觸到，也比較直觀。但是有些作為基準(zhǔn)的是 中心要素，如圓心，球心，對稱軸線等時，則無法觸及，然而它們卻也是客觀 存在的。 當(dāng)作為基準(zhǔn)的要素?zé)o法觸及時，通常由某些具體的表面來體現(xiàn)，這些表面 稱為基面。如軸的定位則可以外圓柱面為定位基面，這類定位基準(zhǔn)的選擇則轉(zhuǎn) 化為恰當(dāng)?shù)剡x擇定位基面的問題。 作為基準(zhǔn)，可以是沒有面積的點，線以及面積極小的面。但是工件上代表 這種基準(zhǔn)的基面總是有一定接觸面。 表示尺寸關(guān)系的基準(zhǔn)問題如上所述，表示位置精度的基準(zhǔn)關(guān)系也是如此 [7]。 定位基準(zhǔn)的選擇 7.3.2 選擇定位基準(zhǔn)時應(yīng)符合兩點要求 各加工表面應(yīng)有足夠的加工余量，非加工表面的尺寸，位置符合設(shè)計要求； 定位基準(zhǔn)應(yīng)有足夠大的接觸面積和分布面積，以保證能承受打打切削力， 保證定位穩(wěn)定可靠。 定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。若選擇未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)， 這種基準(zhǔn)被稱為粗基準(zhǔn)。若選擇已加工的表面作為定位基準(zhǔn)，則這種定位基準(zhǔn) 稱為精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，而精基 準(zhǔn)考慮的重點是如何減少誤差。在選擇定位基準(zhǔn)時，通常是保證加工精度要求 出發(fā)的，因而分析定位基準(zhǔn)選擇的順序應(yīng)從精基準(zhǔn)到粗基準(zhǔn)。 7.4 精基準(zhǔn)的選擇 此時主要考慮基準(zhǔn)重合問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)進(jìn)行尺 寸計算，以后還要進(jìn)行專門計算，此處不再重復(fù)?？紤]到精基準(zhǔn)的選取原則， 已加工表面是必須的條件。由于在加工時基準(zhǔn)是隨工序不斷變換的，在后面我 們會對此進(jìn)行詳細(xì)的闡述。 7.5 粗基準(zhǔn)的選擇 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 16 頁 共 35 頁 為了保證重要加工表面加工余量均勻，應(yīng)選擇重要加工表面作為粗基準(zhǔn)。 為了保證非加工表面與加工表面之間的相對位置精度要求，應(yīng)選擇非加工 表面作為粗基準(zhǔn)；如果零件上同時具有多個加工面時，應(yīng)選擇與加工面位置精 度要求最高的非加工表面作為粗基準(zhǔn)。 有多個表面需要一次加工時，應(yīng)選擇精度要求最高，或者加工余量最小的 表面作為粗基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，有一定面積，應(yīng)保證定位穩(wěn)定，夾緊可靠。 8 制訂工藝路線 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 17 頁 共 35 頁 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精 度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批量生產(chǎn)的條件下， 考慮到右蓋為箱體類零件，所以采用工序集中的原則來提高生產(chǎn)率。除此以外， 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 8.1 工藝路線方案一 工序Ⅰ 銑大平面。 工序Ⅱ 粗精加工大平面上各孔，并倒角， 鉆各螺紋底孔,并攻絲。 工序Ⅲ 加工定位銷。 工序Ⅳ 反面銑平面。 工序Ⅴ 粗精加工反面平面上各孔，并倒角，鉆各螺紋底孔,并攻絲。 工序Ⅵ 銑加工缸體結(jié)合面。 工序Ⅶ 加工缸體結(jié)合面上的各孔，并倒角，及鉆螺紋底孔，攻絲。 8.2 工藝路線方案二 工序Ⅰ 銑大平面 工序Ⅱ 加工定位銷。 工序Ⅲ 銑反面大平面。 工序Ⅳ 銑缸體結(jié)合面。 工序Ⅴ 加工一面的各孔系，鉆各螺紋底孔,并攻絲。 工序Ⅵ 加工另一面的各孔系，鉆各螺紋底孔,并攻絲。 工序Ⅶ 缸體結(jié)合面加工各孔系，鉆各螺紋底孔,并攻絲。 8.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工完一個基準(zhǔn)面，以及該面 上的各個孔系，然后利用加工好的一面兩銷定位，加工另外一個面，以及面上 的孔系，最后將工件豎起，銑上平面，以及加工各個孔系。方案二是先將所有 的銑大平面先加工完，然后把該鉆該鉸的放到一起來鉆鉸，比較有條理，過程 稍顯復(fù)雜。 綜合考慮，選則第一個加工方案，因為我們主要是在平面上加工孔系，根 據(jù)圖紙的要求，要保證孔系與平面的形位公差，以及孔與孔之間的位置誤差。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 18 頁 共 35 頁 方案一保證了圖紙要求，誤差更小。而方案二雖然比較有條理，但是很難保證 上述的公差要求。為提高基準(zhǔn)定位的精度，保證加工零件的質(zhì)量，提高工廠的 生產(chǎn)效績，選擇方案一較合理。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 19 頁 共 35 頁 9 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 LH180MQ 左箱體零件材料為 ADC 壓鑄鋁，硬度為 80～95HBS，生產(chǎn)類型為大 批量，高壓澆鑄，而且鑄件精度較高。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別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： (1) 銑平面 考慮 R 為 3.2，需粗精銑方能達(dá)到要求，大平面毛坯尺寸為 91mm， ，查a 《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 （以下簡稱〈〈工藝手冊〉 〉表 2.3-21[9]得： （大平面）粗銑：保證到內(nèi)腔尺寸 90.3mm (88.3mm) Z=0.7mm 精銑：保證到內(nèi)腔尺寸 90mm (88mm) Z=0.3mm (2) 軸承孔?80 +0.19 考慮 R 為 1.6，毛坯尺寸為 79mm,查〈〈工藝手冊〉 〉2.3-10a 粗鏜:79.7mm 2Z=0.7mm 精鏜:80mm 2Z=0.3mm (3) 油封孔?45 +0.25 考慮 R 為 1.6，毛坯尺寸為 44mm,查〈〈工藝手冊〉 〉2.3-10a 粗鏜:44.7mm 2Z=0.7mm 精鏜:45mm 2Z=0.3mm (4) 定位銷 兩銷孔 2-?10+0.15,毛坯尺寸為?9mm 鉸: 2Z=1mm (5) M6.M8 螺紋底孔 M6 考慮 R 為 6.3，毛坯尺寸為 4.3mm,查〈〈工藝手冊〉 〉2.3-9 得:a 鉆:?5mm 2Z=0.7mm M8 考慮 R 為 6.3，毛坯尺寸為 5.6mm,查〈〈工藝手冊 〉 〉2.3-9 得:a 鉆:?6.7mm 2Z=1.1mm 10 確定切削用量及基本工時 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 20 頁 共 35 頁 （1） 工序ⅠⅣ 銑大平面 粗精銑大平面，保證到內(nèi)腔尺寸為 90(88)。 粗精銑反面平面，保證到基準(zhǔn)面的尺寸為 121+0.05（工序Ⅳ)。 (a) 每齒進(jìn)給量: 查〈〈切削手冊〉 〉表 3.3z/m3.0?zf 根據(jù)〈切削手冊〉 〉表 3.7,選取高速鋼盤銑刀,銑刀后刀面最大磨損量為 0.6mm,銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min。 (b) 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 。min/10?v 所以實際主軸鉆速： i/r398010???wsdn 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 ，當(dāng)in/?wn ,工作臺的每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為min/r398?wn mf i/716398.0??wzf (c) 計算基本用時（工序Ⅳ） 由于是粗銑，所以 （410mm） ，則5.21?l （0.57min）min89.0716.321??mflt (d) 每齒進(jìn)給量: 查〈〈切削手冊〉 〉表 3.3z/.0zf 根據(jù)〈切削手冊〉 〉表 3.7,選取高速鋼盤銑刀,銑刀后刀面最大磨損量為 0.6mm,銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min。 (e) 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 。min/10?v 所以實際切削速度： i/r398010???wsdn 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 。in/?wn 當(dāng) ,工作臺的每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為min/r398?wn mf i/4739862.0??wznf 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 21 頁 共 35 頁 (f) 計算基本用時 由于是精銑，所以 (410mm)，則m65.3921??l (0.86min)in341.7?mft （2） Ⅱ Ⅲ 粗精加工大平面上各孔，并倒角， 鉆各螺紋底孔,并攻絲; 加 工定位銷 銑鉸銷孔 2-?10 ，保證孔深 6015.? (a) 每齒進(jìn)給量 查〈〈切削手冊 〉 〉表 3.4。z/m.?zf (b) 切削速度：查〈〈切削手冊〉 〉表 3.27 ， ， ， ， ， ，104?vc5.vq1.0vx4.?vy3.0v?1.?vp3.0m 修正系數(shù) ， T=120， ， ，則 .k8ea3zin)/(vpeyzxpqvc kafdvm?i/46? 采用銑鉸刀根據(jù)有關(guān)資料介紹，在鉸孔時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣 尺寸的實心孔的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 f=（1.2~1.3） 鉆f v=（ ）31~2鉆v 公式中 、 為加工實心孔時的切削用量，得 f=0.12mm/r,v=15m/min。鉆f鉆v min/r71.40510????dvns 按照機(jī)床選取 i/r.7w (c) 切削工時計算： 孔深 ，所以 ，則m6?l m142??l 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 22 頁 共 35 頁 =fnltw21??min24.01.74356?? i8.0t總 （3） 工序Ⅴ 粗精加工反面平面上各孔，并倒角，鉆各螺紋底孔,并攻絲 粗鏜軸承孔?79.5，深 51 2.03? (a) 進(jìn)給量 ,查〈〈切削手冊〉 〉表 1.5 得:r/m7.～f? 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書選擇: r/3.0?f (b) 切削速度 v 按照〈〈切削手冊〉 〉表 1.27 的計算公式確定。 ， ， ，修正系數(shù) ，則 26?vc12.0vx5.?vy28.0m0.1?vkin)/(vyxpckfaTvmi/12?min/r72.485.90??wmdvn 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 。i/.?w (c) 計算基本用時 ，則2,351?ll min39.07.4862???fntwm 精鏜軸承孔?80 019.?，深 51+0.05 (a) 進(jìn)給量 ,查〈〈切削手冊〉 〉表 1.5 得:r/3.～f? 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書選擇: r/m1.0?f (b) 切削速度 v 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 23 頁 共 35 頁 按照〈〈切削手冊〉 〉表 1.27 的計算公式確定。 ， ， ，修正系數(shù) ，則 26?vc12.0vx5.?vy28.0m0.1?vkin)/(vyxpckfaTvmi/15?min/r04.6780??wmdvn 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 。i/.1?w (c) 計算基本用時 ，則2,351?ll min9.04.61721???fnltwm 鏜油封孔 45 ，通孔025.? （a） 進(jìn)給量 ,查〈〈切削手冊〉 〉表 1.5 得:r～f/3.0? 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書選擇: r/m1.?f （b） 切削速度 v 按照〈〈切削手冊〉 〉表 1.27 的計算公式確定。 ， ， ，修正系數(shù) ，則 26?vc12.0vx5.?vy28.00.1?vkmin)/(vyxpckfaTvmi/104?in/r02.7365??wmdvn 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 。mi/.?wn （c） 計算基本用時 ，則3,5122?ll 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 24 頁 共 35 頁 min27.01.73621????fnltwm 透孔 9-?7，通孔 查有關(guān)資料得 f=0.2mm/r， v=10m/min。 所以 n= =475.3r/min7.610?? 按機(jī)床選取 min/r3.45?w 實際切削速度 i/9.107.610???wndv 切削工時: ， ， 則：m16?l41lm32l =fntw??1 min24.0.47536?? i1209tT總 （4） 工序Ⅵ 銑加工缸體結(jié)合面 粗精銑缸體結(jié)合面，保證到內(nèi)腔尺寸為 83+0.05。 (a) 每齒進(jìn)給量: 查〈〈切削手冊〉 〉表 3.3zfz/m3.0? 根據(jù)〈切削手冊〉 〉表 3.7,選取高速鋼盤銑刀,銑刀后刀面最大磨損量為 0.6mm,銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min。 (b) 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 。min/10?v 所以實際主軸轉(zhuǎn)速： i/r398010???wsdn 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 ，當(dāng)in/?wn ,工作臺的每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為min/r398?wn mf i/716398.0??wzmnf 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 25 頁 共 35 頁 (c) 計算基本用時 由于是粗銑， ，所以 ，則m231??l in32.07161?flt (d) 每齒進(jìn)給量: 查〈〈切削手冊〉 〉表 3.3zfz/2.0? 根據(jù)〈切削手冊〉 〉表 3.7,選取高速鋼盤銑刀,銑刀后刀面最大磨損量為 0.6mm,銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min。 (e) 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 。min/10?v 所以實際切削速度： i/r398010???wsdn 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 。in/?wn 當(dāng) ,工作臺的每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為min/398rnw?mf i/4739862.0??wznf (f) 計算基本用時 由于是精銑，所以 ，則21?l min49.073??mft （5） 工序Ⅶ 加工缸體結(jié)合面上的各孔，并倒角，及鉆螺紋底孔，攻絲 (a) 鉆 M6 螺紋底孔 2-?5，深 17 查〈〈切削手冊〉 〉表 3.4 得 f=0.3mm/r， v=15m/min 所以 n= =562r/min10?? 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 min/r562?w 實際切削速度 i/101??wndv 切削工時: 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 26 頁 共 35 頁 ， ， 則：m17?l51?lm32l =fntw1?min15.05637?? i..2?tT總 (b) 攻絲 2-M6-7H，深 14。 查有關(guān)資料得 v=0.25m/s=15m/min， 。.0f 所以 min/r3?sn 按機(jī)床選取 則i/r0w 實際切削速度 min/15031????wndv 計算工時： ， ， ,則：m14?l51lm32l =fntw1??min24.0354?? i8.2.0tT總 (c) 鉆 2-M8-7H 螺紋底孔?6.7，深 30。 查有關(guān)資料得 f=0.3mm/r， v=18m/min。 所以 n = =895.7r/min4.610?? 采用加工中心 VF-O(E)，根據(jù)機(jī)床說明書取 min/895.7r?w 實際切削速度 i/180.4.610??wndv 切削工時 ， ， 則：m30?l31?lm2l 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 27 頁 共 35 頁 =fnltw21??min13.07.8953??i26.tT總 (d) 攻絲 2-M8-7H，深 25。 查有關(guān)資料得 v=0.25m/s=18m/min， 。5.0?f 所以 min/r3sn 按機(jī)床選取 則i/r50?w 實際切削速度 min/18031??wndv 計算工時 ， ， ,則：m25?l31?lm2l =fntw1?min34.05.3?? i682?tT總 11 夾具設(shè)計 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 28 頁 共 35 頁 夾具是機(jī)床和工件之間的聯(lián)結(jié)裝置，可以使工件相對于機(jī)床或刀具獲得正 確位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機(jī)床夾具 設(shè)計是裝備設(shè)計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一 [8]。 11.1 夾具的作用 (1) 易于保證工件的加工精度 使用夾具的作用之一就是保證工件加工表面的尺寸與位置精度 [9]。如在搖 臂鉆床上使用鉆床上使用鉆夾具加工平行孔系時，位置精度可達(dá)到 0.10- 0.20mm。而按劃線找正法加工時，位置精度僅能控制在 0.4-1.0mm，同時由于 受操作者技術(shù)的影響，同批生產(chǎn)零件的質(zhì)量也穩(wěn)定。因此在成批生產(chǎn)中使用夾 具就顯示的非常必要。 (2) 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 使用夾具可改變和擴(kuò)大原機(jī)床的功能，實現(xiàn)“一機(jī)多用”。 (3) 縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率 使用夾具后，可避免每個工件在加工前進(jìn)行找正、對刀和測量，并且有時 還可采用高效率的多件、多位、快速等夾緊裝置，縮短輔助時間，從而提高勞 動生產(chǎn)率 [10]。 11.2 按夾具的通用特性分 (1) 通用夾具 一般不需要調(diào)整就可以適用于相當(dāng)廣泛的一類工件的加工，稱為通用夾具。 例如車床上的卡盤，銑床上的平口鉗等。它們不僅廣泛應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn) 中，在大批量生產(chǎn)中也常采用 [11]。 (2) 專用夾具 這類夾具是指專為某個零件的某一道工序?qū)ｉT設(shè)計的。專用夾具的設(shè)計和 制造，工作量大，而且它的結(jié)構(gòu)隨著產(chǎn)品的更新而更新，因此，是一項周期長、 投資較大的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。 (3) 可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是指通過調(diào)節(jié)或更換裝在通用夾具基礎(chǔ)件上的某些可調(diào)或可換元 件，達(dá)到能適應(yīng)加工若干不同種類工件的一類夾具。在中小批量生產(chǎn)中，使用 可調(diào)夾具往往會獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 29 頁 共 35 頁 (4) 成組夾具 成組夾具是根據(jù)成組加工工藝的原則，針對一組形狀相近、工藝相似的零 件而設(shè)計。也是具有通用基礎(chǔ)件和可更換調(diào)整元件組成的夾具 [12]。 (5) 組合夾具 這類夾具是由預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件，按照工序加工的要求組合裝 配起來的。使用完成可拆卸存放，其元件和部件可以重復(fù)使用。適用于新產(chǎn)品 試制或小批量生產(chǎn)。但尺寸過小或過大的工件還沒有相應(yīng)的組合夾具標(biāo)準(zhǔn)件。 位置精度要求過高的工作也不宜采用組合夾具。 (6) 隨行夾具 這是一類在自動線和柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。它既要完成工件的定位 和夾緊，又要作為運載工具將工件在機(jī)床間進(jìn)行輸送，輸送到下一道工序的機(jī) 床后，隨行夾具應(yīng)在機(jī)床上準(zhǔn)確地定位和可靠地夾緊 [13]。 11.3 夾具設(shè)計分析 11.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 常用的定位方法和定位元件： (1) 工件以平面定位 平面定位的主要形式是支承定位。夾具上常用的支承元件有固定支承、可 調(diào)支承、自位支承、輔助支承。 (2) 工件以圓柱孔定位 工件以圓柱孔定位通常屬于定心定位（定位基準(zhǔn)為孔的軸線），夾具上相 應(yīng)的定位元件是心軸和定位銷。 (3) 工件以外圓表面定位 工件以外圓表面定位有兩種形式：定心定位和支承定位。 (4) 工件以其他表面定位 工件除了以平面、圓柱孔和外圓表面定位外，有時也以其他形式表面定位。 (5) 定位表面的組合 實際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的不是單一表面定位，而是幾個定位表面的組合。常 見的定位表面組合和平面和平面的組合，平面和孔的組合，平面和外圓表面的 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 30 頁 共 35 頁 組合，平面和其他表面的組合等 [14]。 (6) 一面兩孔定位 在加工箱體類零件時常采用以面兩孔組合定位，夾具上相應(yīng)的定位元件是 一面兩銷。為了避免由于過定位引起的工件安裝時的干涉，兩銷中的一個應(yīng)采 用菱形銷 [15]。 經(jīng)過對比研究,本課題工件定位采用一面兩孔進(jìn)行定位，進(jìn)行自由度計算， “一面”的采取可以限制 3 個自由度， “兩孔”也可以可以限制 3 個自由度，兩 者自由度相加為 3+3=6，不超過最大自由度限制，符合工件定位的六點定位原 理。 11.3.2 切削力及夾緊力計算 刀具:盤銑刀,?80mm, 6?z (見≤切削手冊≥表 3.28)FwnqdZ uayfxCFoep , , , , , , , 650?FCmap30.1?Fmfz3.72.0?Fy5ea86.0?Fu , , , ,(見≤切削手冊≥表 3.29)d1286qF6 所以 N實 在計算切削力時,必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù) 。4321K? 其中： 為基本安全系數(shù) 1.5；1K 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1；2 為刀具鈍化系數(shù) 1.1；3 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1。4 所以 N13970.1.5' ???HKF 選用汽缸一杠桿夾緊機(jī)構(gòu)，則擴(kuò)力比 。i 為克服水平切削力，實際夾緊力 N 應(yīng)為 Hf??)(21 其中， 及 為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)， 。則1f2 25.01?f N=2794（N） 汽缸選用?63mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓力 時,汽缸推力為MPap5.0? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 31 頁 共 35 頁 1557.83N。由于已知的杠桿機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比 ，故由汽缸產(chǎn)生的實際夾緊力為1?i （N）49.6738.538.157??N氣 此時 已大于所需的 2794N 的夾緊力，故本夾具可安全工作。氣 11.4 夾具裝配圖 夾具裝配圖如圖 14.1 所示 圖 14.1 夾具裝配圖 11.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼 于機(jī)動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工 序的夾具就選