I軸法蘭盤工藝和銑2個斜面夾具設計[銑削缺口 斜面],銑削缺口 斜面,I軸法蘭盤工藝和銑2個斜面夾具設計[銑削缺口,斜面],法蘭盤,工藝,以及,斜面,夾具,設計,銑削,缺口 哈爾濱理工大學 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 Ⅱ 銑 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 銑左端面 X63 YG8 663.48 141.3 1 3 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 Ⅲ 銑 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 銑右端面 X63 YG8 663.48 141.3 1 3 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 Ⅳ 車 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 粗車Φ120和Φ116外圓 CA6140 CZ01-1 225 85 1 2 2 2 精車Φ120和Φ116外圓 CA6140 CZ01-2 525 120 0.5 0.5 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 Ⅴ 車 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 粗車Φ100、Φ62、Φ55外圓 CA6140 CZ01-1 418 105 0.8 2 2 2 精車Φ100、Φ62、Φ55外圓 CA6140 CZ01-2 625 145 0.5 0.4 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 Ⅵ 車 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 粗車Ф36、Ф60、Ф72內圓 CA6140 CZ01-3 560 106 0.6 2 2 2 精車Ф36、Ф60、Ф72內圓 CA6140 CZ01-4 663.5 153 0.3 0.2 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 Ⅹ 鉆 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 粗車Φ120，保證38+0.10mm CA6140、CZ01-1Y15外圓車刀 225 85 1 3 2 2 鉆三個通孔Φ9 Z525、ZZ01-1 麻花鉆 1150 40 0.2 5 3 3 鉆三個階梯孔Φ15 Z525、ZZ02-2 770 40 0.2 3 3 4 絞Φ9孔 Z525鉸刀 1150 40 0.1 5 3 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共 頁 產品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 Ⅺ 鉆 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數 時間定額 機動 輔助 1 粗鉆2-M8螺紋孔 Z525 ZZ01-1 1150 40 0.2 2 2 2 精鉆2-M8螺紋孔 Z525 ZZ01-2 1545 80 0.1 0.5 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產品型號 零（部）件圖號 第1頁 產品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 共1頁 材料牌號 35鋼 毛坯種類 鍛造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 每臺件數 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時(min) 準終 單件 工序Ⅰ 鍛造 鍛造 工序Ⅱ 銑 銑左端面 X63 CZ01-1 YG8 0.44 工序Ⅲ 銑 銑右端面 X63 XZ01-1 YG8 0.36 工序Ⅳ 車 車Φ120和Φ116外圓 CA6140 CZ01-1 0.07 工序Ⅴ 車 Φ100、Φ62、Φ55外圓 CA6140 CZ01-1 0.12 工序Ⅵ 車 車Ф36、Ф60、Ф72內圓 CA6140 CZ01-3 0.13 工序Ⅶ 車 車寬7.5槽 CA6140 CZ01-5 0.04 工序Ⅷ 車 車2x0.5退刀槽 CA6140 CZ01-5 0.04 工序Ⅹ 鉆 鉆絞3-Φ9孔，锪Φ15 Z525 ZZ01-2 0.31 工序Ⅺ 鉆 鉆2-M8螺紋孔 Z525 ZZ01-1 0.21 工序Ⅻ 銑 銑距離140mm的側面 X63 XZ01-1 0.37 工序XIII 銑 銑距離137mm的側面 X63 XZ01-1 3.08 工序XIV 檢驗 刻字刻線、鍍鉻、檢驗入庫 編制 （日期） 審核 （日期） 會簽 （日期） 、 處 數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學設計說明書 機械制造技術課程設計說明書 設計題目： 軸法蘭盤(5-4)的加工工藝及鉆 絞3-Φ9孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機械設計制造及自動化 班 級： 機械09-3 學 號： 0930060303 姓 名： 王存珠 指導教師： 張學偉 機械工程系 2012年12月14日 目 錄 序 言…………………………………………………………1 一、零件的分析………………………………………………2 1.1 零件的作用………………………………………….2 1.2 零件的工藝分析………………………………………2 二、工藝規(guī)程設計…………………………………………….3 2.1 確定毛坯的制造形式…………………………………3 2.2 基面的選擇……………………………………………3 2.3 制訂工藝路線…………………………………………4 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………5 2.5 確定切削用量及基本工時………………………….6 三 夾具設計………………………………………………..12 3.1 問題的提出…………………………………………12 3.2 定位基準的選擇…………………………………..12 3.3 切削力及夾緊力計算………………………………12 3.4 定位誤差分析……………………………………….13 3.5 夾具設計及操作的簡要說明……………………..14 總 結……………………………………………………..17 參考文獻…………………………………………………….19 哈爾濱理工大學設計說明書 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 法蘭盤的加工工藝規(guī)程及其鉆的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一、零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是法蘭盤，其為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。 1.2 零件的工藝分析 法蘭盤共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 1．以Φ72為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Φ36及其倒角以及與其垂直的端面，Φ62表面，兩個2x0.5槽，7.5寬槽。 2．以A面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：三個互成120°的ф9階梯孔，兩個側面。 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 二、工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 材料為35鋼?？紤]到法蘭主要承受靜壓力，因此選用鍛件。 2.2 基面的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取φ40外圓為定位基準。 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以內孔為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 2.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 1 鍛造 鍛造 2 退火處理 退火處理 3 銑 銑左端面 4 銑 銑右端面 5 車 車Φ120和Φ116外圓 6 車 車Φ100，Φ62和Φ55外圓 7 車 車Φ36，Φ60和Φ72內孔 8 車 車寬7.5槽 9 車 車2x0.5退刀槽 10 鉆 鉆3-Φ9孔，锪Φ15孔 11 鉆 鉆2-M8螺紋孔 12 銑 銑距離140mm側面 13 銑 銑距離137mm側面 14 檢驗 檢驗，入庫 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤”零件材料為35鋼，硬度為170-240HBS，毛坯的重量為2.5kg,生產類型為大批生產，采用鍛件。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定個加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．外圓表面（Φ120，Φ62，Φ55） 外圓Φ120和Φ62，表面粗糙度要求1.6μm,公差等級為 6級，查《機械加工技術手冊》（以下簡稱《手冊》）表3-9（P87）采用車床加工。 2．內孔表面（Φ72，Φ60和Φ36 ） 內孔Φ72，查《手冊》表3-9（P87），采取車內孔。 2.5確定切削用量及基本工時 工序1：鍛造 工序2：退火處理 工序3：銑左端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選取＝750 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序4：銑右端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 5） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選取＝375 當＝375r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序5：車Φ120和Φ116外圓 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380） 取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381） vc=85m/min 3) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×85/(3.14×120)=225(r/min) 4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(15+1)/225×1.0=0.07(min) 工序6：車Φ100，Φ62和Φ55外圓 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380） 取f=0.8mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381） vc=105m/min 3) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×80)=418(r/min) 4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/418×0.8=0.12(min) 工序7：車Φ36，Φ60和Φ72內孔 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380） 取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381） vc=106m/min 3) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×106/(3.14×60)=560(r/min) 4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/560×0.6=0.13(min) 工序8：車7.5槽 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380） 取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381） vc=125m/min 3) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×125/(3.14×52)=765(r/min) 4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765×0.4=0.04(min) 工序9：車2x0.5退刀槽 1）進給量 f 根據《手冊》表8-58（P380） 取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據《手冊》表8-60（P381） vc=125m/min 3) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×125/(3.14×52)=765(r/min) 4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765×0.4=0.04(min) 工序10：鉆3-Φ9孔，锪Φ15孔 機床：搖臂鉆床 刀具：麻花鉆 切削用量： 1. 鉆三個通孔Φ9 刀具材料：麻花鉆 1）進給量 f=0.2mm/r (見《手冊》表10-15（P437）) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊》表10-15（P437） 3) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×9)=1150(r/min) 4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=3*(l+y+△)/nf=15/(1150×0.2)= 0.21(min) 2. 鉆三個階梯孔Φ15 刀具材料：高速鋼。 1）進給量 f=0.2mm/r (見《手冊》表10-15（P437）) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊》表10-15（P437） 3) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×15)=770(r/min) 4) 切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=3×(l+y+△)/nf=5/(770×0.2)= 0.1(min) 工序11：鉆2-M8螺紋孔 機床：立式鉆床 刀具：麻花鉆 切削用量： 1.鉆Φ8 刀具材料：麻花鉆 1）進給量 f=0.2mm/r (見《手冊》表10-15（P437）) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (見《手冊》表10-15（P437） 3) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×9)=1150(r/min) 4)切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=3*(l+y+△)/nf=15/(1150×0.2)= 0.21(min) 工序12：銑距離140mm側面 機床：立式銑床X51 刀具：鑲齒三面刃銑刀（高速鋼） 切削用量： 1）進給量 f=2.0mm/r (見《手冊》表13-8（P481）) 2）切削速度 Vc=20(m/min) (見《手冊》表13-12（P484） 3）切削深度 ap=6mm (見《手冊》P480敘述） 4) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min) 5) 切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=(l+y+△)/nf=48/(65×2.0)=0.37 (min) 工序13：銑距離137mm側面 1）進給量 f=2.0mm/r (見《手冊》表13-8（P481）) 2）切削速度 Vc=20(m/min) (見《手冊》表13-12（P484） 3）切削深度 由于該工序余量較大（26.5±0.5mm），所以分四次銑削成型。 根據《手冊》P480敘述，通常鑄鐵件銑削深度為5-7mm,所以，前三次選用ap=7mm，第四次選用ap=5.5mm。 4) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min) 5) 切削工時 根據《手冊》表8-56（P379） tm=4×(l+y+△)/nf=100×4/(65×2.0)= 3.08(min) 三. 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配的工序的鉆3-Φ9孔的鉆床夾具。 3.1問題的提出 本夾具主要用于鉆3-Φ9孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。 3.2定位基準的選擇 本道工序加工3-Φ9孔，精度不高，因此我們采用已加工好的Φ72孔定位，采用心軸定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，壓板的壓緊力即可以滿足要求，同時因為我們加工的孔是圓周均布的孔，因此采用分度盤，在搖臂鉆床上加工。 3.3切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.4定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 定位銷水平放置時定位分析圖 3.5夾具設計及操作的簡要說明 使用心軸定位，采用開口壓板快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套和翻轉式鉆模板，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套，保證導向的精度，采用翻轉式鉆模板使裝卸工件方便，這樣就大大的提高了生產效率，適合于中批量生產 夾具體零件圖如下 心軸-夾具零件圖如下： 總 結 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次課程設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 19 頁 第1章 I軸法蘭盤銑2個斜面夾具設計設計 1.1設計要求 為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。下面即為I軸法蘭盤銑2個斜面的專用夾具，本夾具將用于臥式雙面銑床BU-166。 本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 1.2夾具設計 1.2.1 定位基準的選擇 由零件圖可知：在對2個斜面的進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工，進行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。 方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即為撥叉底平面；兩銷為的短圓柱銷和的棱形銷。 1.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具：銑刀（硬質合金） 刀具有關幾何參數： 由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 有： 根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值，即： 安全系數K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 夾緊力的確定 夾緊力方向的確定 夾緊力應朝向主要的定位基面。 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (1) 夾緊力作用點的選擇 a. 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內。 b. 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構的傳遞效率等有關。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實際需要的夾緊力FJ需，應考慮安全系數，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機構的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2] 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。 夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。 螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構的特點： （1）結構簡單； （2）擴力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： 該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下： 圖1.1 移動壓板受力簡圖 由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 該夾具采用螺旋夾緊機構， 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 1.3定位誤差的分析 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為67。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=67mm ，得 ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 1.4確定夾具體結構和總體結構 對夾具體的設計的基本要求 （1）應該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。 （2）應具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。 （3）結構的方法和使用應該不錯 夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結構的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡單。 （4）應便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產生更多的，一般應在夾具體上面。 （5）安裝應牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經濟的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。 1.5夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。 7