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大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 濾油器體加工工藝及 鏜Φ38孔夾具設(shè)計(jì) 22 目　　錄 1 零件的分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 4 1.1零件的作用 4 1.2 零件的工藝分析 5 1.3 零件的生產(chǎn)類(lèi)型 5 2 零件毛坯的設(shè)計(jì) 5 2.1 選擇毛坯 5 2.2 毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 6 2.3 確定毛坯尺寸 6 2.4 設(shè)計(jì)毛坯圖 8 3 零件的加工工藝設(shè)計(jì) 9 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 9 3.2 零件表面加工方法的選擇 9 3.3 擬訂工藝路線 9 3.4 工藝方案的比較與分析 11 3.5 工序設(shè)計(jì) 12 3.5.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 12 3.5.2 確定工序尺寸 14 4 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 17 4.1 研究原始質(zhì)料 17 4.2 定位、夾緊方案的選擇 17 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 17 4.4 誤差分析與計(jì)算 19 4.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 20 設(shè)計(jì)小結(jié) 21 參考文獻(xiàn) 22 1 零件的分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 1.1零件的作用 “CA6140車(chē)床濾油器體”如圖1所示。它位于車(chē)床主軸箱上 圖1：CA6140車(chē)床濾油器體零件圖 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。 1.2 零件的工藝分析 “CA6140車(chē)床濾油器體”的各表面： （1）、零件的左端面（用于精基準(zhǔn)加工其他表面）； （2）、螺栓孔3-9（用于聯(lián)接車(chē)床主軸箱，起固定作用）； （3）、中心孔38（用于過(guò)濾及緩沖油液）； （4）、進(jìn)出油孔2-11（用于聯(lián)接進(jìn)出油裝備，流通油液）； （5）、外圓柱面48h6（用于與車(chē)床主軸箱聯(lián)接）。 各表面的相互精度要求有： （1）、外圓柱面48h6為基軸制聯(lián)接，尺寸精度為IT6； （2）、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。 1.3 零件的生產(chǎn)類(lèi)型 依設(shè)計(jì)題目知：Qn=8000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) C6140車(chē)床濾油器體的質(zhì)量為1.1kg,查表可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類(lèi)型為中大批量生產(chǎn)。 2 零件毛坯的設(shè)計(jì) 2.1 選擇毛坯 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，CA6140濾油器體屬中大批量生產(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。 2.2 毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 （1）、求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖輪廓尺寸，可知，CA6140濾油器體最大輪廓尺寸為102mm。 （2）、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，查表得，公差等級(jí)CT范圍是8~12級(jí)，取為10級(jí)。 （3）、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。 （4）、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)。、 （5）、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、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)，得RAM數(shù)值為1.5mm。 2.3 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。 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。 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 38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)? 30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 如圖2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。 圖2：根據(jù)零件尺寸計(jì)算的毛坯尺寸 綜合上述，確定毛坯加工部分的尺寸，見(jiàn)表1所示。 表1：CA6140車(chē)床濾油器體毛坯（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 3-9 2-11 30 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 0 0 0 2.4 設(shè)計(jì)毛坯圖 （1） 、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。 （2）、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。 （3） 、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。 （4）、確定毛坯的熱處理方式 灰鑄鐵濾油器毛坯鑄造后應(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。 綜合上述，所設(shè)計(jì)的毛坯圖如圖3所示。 圖3： CA6140車(chē)床濾油器體毛坯 3 零件的加工工藝設(shè)計(jì) 3.1 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 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HT15-33。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： （1） 、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(chē)后磨。 （2）、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)孔再鏜孔即可達(dá)到要求。 （3）、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。 （4）、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(chē)——精車(chē)——精磨。 （5）、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。 3.3 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(zhuān)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。 濾油器體加工包括各圓柱面、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。 （1） 、工藝路線方案一 工序ⅰ 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序ⅱ 檢驗(yàn)，清砂； 工序ⅲ 熱處理； 工序ⅳ 磨左端面； 工序ⅴ 鉆38內(nèi)孔及3-9孔； 工序ⅵ 粗車(chē)外圓48； 工序ⅶ 加工出油口； 工序ⅷ 加工進(jìn)油口； 工序ⅸ 磨48外圓柱面； 工序ⅹ 檢驗(yàn)。 （2）、工藝路線方案二 工序ⅰ 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序ⅱ 檢驗(yàn)，清砂； 工序ⅲ 熱處理； 工序ⅳ 磨左端面； 工序ⅴ 車(chē)48外圓柱面； 工序ⅵ 磨48外圓柱面； 工序ⅶ 鉆3-9孔； 工序ⅷ 銑30內(nèi)孔面； 工序ⅸ 擴(kuò)、鏜38孔； 工序ⅹ 38孔的倒角； 工序ⅹⅰ 锪平26； 工序ⅹⅱ 加工進(jìn)油口； 工序ⅹⅲ 加工出油口； 工序ⅹⅳ 檢驗(yàn)。 （3）工藝路線方案三 工序ⅰ 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序ⅱ 檢驗(yàn)毛坯、清砂； 工序ⅲ 熱處理； 工序ⅳ 粗車(chē)左端面； 工序ⅴ 先锪30內(nèi)孔面，再擴(kuò)38內(nèi)孔； 工序ⅵ 粗車(chē)48外圓，切退刀槽； 工序ⅶ 鏜38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角； 工序ⅷ 精車(chē)48外圓； 工序ⅸ 鉆3-9通孔； 工序ⅹ 磨左端面； 工序ⅹⅰ 加工出油孔； 工序ⅹⅱ 加工進(jìn)油孔； 工序ⅹⅲ 去毛刺； 工序ⅹⅳ 精磨48外圓； 工序ⅹⅴ 檢驗(yàn)。 3.4 工藝方案的比較與分析 上述三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一，將工序集中，但需要專(zhuān)用機(jī)床才能達(dá)到加工要求。方案二，工序分散，但工藝按排的加工達(dá)不到精度要求。方案三，也是分散工序，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(zhuān)用夾具，提高加工要求和質(zhì)量。因此選用第三個(gè)方案較合理，具體如下： 工序ⅰ 機(jī)器造型砂模鑄造毛坯； 工序ⅱ 清砂，檢驗(yàn)毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷； 工序ⅲ 熱處理，人工時(shí)效溫度，消除殘余應(yīng)力； 工序ⅳ 夾外圓，粗車(chē)左端面； 工序ⅴ 先锪30內(nèi)孔面，再擴(kuò)38內(nèi)孔； 工序ⅵ 粗車(chē)48外圓，切退刀槽； 工序ⅶ 鏜38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角； 工序ⅷ 精車(chē)48外圓； 工序ⅸ 鉆3-9通孔； 工序ⅹ 磨左端面； 工序ⅹⅰ 加工出油孔（锪26平面，鉆11孔，擴(kuò)16孔深18mm,攻絲M181.5深14mm）； 工序ⅹⅱ 加工進(jìn)油孔（锪26平面，鉆11孔，擴(kuò)16孔深18mm,攻絲M181.5深12mm）； 工序ⅹⅲ 用鉗工去毛刺； 工序ⅹⅳ 精磨48外圓； 工序ⅹⅴ 檢驗(yàn)，是否達(dá)到要求的精度和粗糙度。 3.5 工序設(shè)計(jì) 3.5.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 （1）、選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 ① 工序ⅰ、ⅱ、ⅲ 屬于備坯階段，不屬于切削加工，由專(zhuān)門(mén)的 車(chē)間負(fù)責(zé)。 ② 工序ⅸ 粗車(chē)左端面，選用臥式車(chē)床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，根據(jù)工廠內(nèi)的現(xiàn)有設(shè)備一般最常用CA6140型臥式車(chē)床加工。 ③ 工序ⅴ 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。 ④ 工序ⅵ 粗車(chē)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)。 ⑤ 工序ⅶ 鏜38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角，選鉆床進(jìn)行加工。 ⑥ 工序ⅷ 精車(chē)48外圓，選用CA6140進(jìn)行加工。 ⑦ 工序ⅸ 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(zhuān)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。 ⑧ 工序x 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。 ⑨ 工序ⅹⅰ、ⅹⅱ 加工進(jìn)（出）油口孔，選用搖臂鉆床進(jìn)行加工。 ⑩ 工序ⅹⅳ 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。 （2）、選擇夾具 工序ⅳ 選用三爪自定心卡盤(pán)。 工序ⅴ、ⅵ、ⅶ、ⅷ、ⅸ、ⅹ、ⅹⅰ、ⅹⅱ、ⅹⅳ 都選用專(zhuān)用夾具。 （3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 ①在車(chē)床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車(chē)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(chē)刀架。 ②在鉆床上機(jī)加工的工序 麻花鉆，锪頭鉆，倒孔鉆等。 （4） 選擇量具 ① 加工部分的量具 工序ⅳ 卡尺； 工序ⅴ 卡尺； 工序ⅵ 卡尺； 工序ⅶ 卡尺； 工序ⅷ 卡尺； 工序ⅸ 卡尺； 工序ⅹ 卡尺； ； 工序ⅹⅰ 卡尺，螺紋塞規(guī)； 工序ⅹⅱ 卡尺，螺紋塞規(guī)； 工序ⅹⅳ 千分尺。 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(zhuān)用儀器； 檢查配合表面精度 專(zhuān)用儀器。 綜合上述，CA6140車(chē)床濾油器體的工藝過(guò)程如表2所示。 表2：CA6140車(chē)床濾油器體的工藝過(guò)程及設(shè)備 工序號(hào) 工序內(nèi)容 機(jī)床 備注 00 機(jī)器砂型鑄造毛坯 —— 附表2 05 檢驗(yàn)毛坯、清砂 —— 附表3 10 熱處理 —— 附表4 20 粗車(chē)左端面 CA6140 附表5 30 先锪30內(nèi)孔面，再擴(kuò)38內(nèi)孔 立式鉆床 附表6 40 粗車(chē)48外圓，車(chē)退刀槽 CA6140 附表7 50 鏜38內(nèi)孔，倒角 T68 附表8 60 精車(chē)48外圓 CA1640 附表9 70 鉆3-9通孔 立式加工中心 附表10 80 磨左端面 端面磨床 附表11 90 加工出油孔 搖臂鉆床 附表12 100 加工進(jìn)油孔 搖臂鉆床 附表13 110 去毛刺 —— 附表14 120 精磨48外圓 外圓磨床 附表15 130 檢驗(yàn) —— 附表16 3.5.2 確定工序尺寸 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： “CA6140車(chē)床濾油器體”零件材料為灰口鑄鐵，硬度HB207～233，毛坯的重量約為1.1千克。生產(chǎn)類(lèi)型為中批或大批，采用機(jī)械砂型鑄造毛坯。 （1）、確定圓柱面的工序尺寸 ①38，30，11，3-9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。 ②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(chē)—精車(chē)—精磨。精車(chē)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(chē)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。 表3:48h6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 0.1 IT6(0-0.016) 48 精車(chē) 0.9 IT7(0-0.025) 48.1 粗車(chē) 3.4 IT11(0-0.160) 49 毛坯 F(0-3.6) 52.4 (2)確定軸向工序尺寸 綜合上述，加工的工序尺寸如表4所示。 表4：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(chē)左端面 粗車(chē)左端面 保長(zhǎng)102.5mm Ⅴ锪30內(nèi)孔，擴(kuò)38內(nèi)孔 先锪30內(nèi)孔平面 锪30內(nèi)孔保長(zhǎng)70.5mm 再擴(kuò)38內(nèi)孔 擴(kuò)內(nèi)孔至37，保長(zhǎng)65.5mm Ⅵ車(chē)48外圓和退刀槽 粗車(chē)48外圓 車(chē)外圓至49 車(chē)退刀槽 3x1.5mm Ⅶ鏜38內(nèi)孔和倒角 鏜38內(nèi)孔 鏜內(nèi)孔至38，保長(zhǎng)65.5mm 內(nèi)孔倒角 1C Ⅷ精車(chē)48外圓 精車(chē)48外圓 精車(chē)外圓至48.1 Ⅸ鉆3-9通孔 鉆3-9通孔 鉆3-9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26 鉆孔 鉆11孔深32mm 擴(kuò)孔 擴(kuò)孔至16孔，深18mm 攻絲 攻絲M18x1.5，深14 Ⅻ加工進(jìn)油口 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 攻絲 攻絲M18x1.5，深12 XIII去毛刺 去毛刺 —— XⅣ精磨48外圓 精磨48外圓 精磨外圓至48 XⅤ檢驗(yàn) 檢驗(yàn) —— 4 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 4.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)加工孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2 定位、夾緊方案的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。 由零件圖可知：進(jìn)行加工前，外圓面進(jìn)行了粗、精銑加工，進(jìn)行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案：選外圓面平面、和側(cè)面和V型塊定位夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的螺旋壓塊來(lái)夾緊。 為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]查表可得： 圓周切削分力公式： 式中 查[5]表得： 查[5]表 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下： 圖4.1 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖 由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 4.4 誤差分析與計(jì)算 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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： ⑴定位誤差 ： 其中： ， ， ， 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(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過(guò)這一基礎(chǔ)件連接成一個(gè)有機(jī)整體。為了滿足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，同時(shí)結(jié)構(gòu)工藝性要好。 由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，同時(shí)吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 由于工件采用V型塊定位Φ48mm外圓面，這就要求V型塊固定在一個(gè)與水平面成45°的支撐面上。我們可以采用加工一有45°面的支撐塊固定在夾具體上，經(jīng)過(guò)切削加工達(dá)到我們要求的定位尺寸。 小結(jié) 這是我大學(xué)期間，在學(xué)完全部課程和生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的又一次實(shí)踐性學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)了3個(gè)星期努力，我終于完成了任務(wù)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，使我懂得了運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，把理論融入到實(shí)踐中。以前在課本中不明白的很多問(wèn)題，也得到了徹底的解決。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)要求設(shè)計(jì)工藝和某道工序的專(zhuān)用夾具。設(shè)計(jì)工藝與設(shè)計(jì)夾具，我都是第一次實(shí)踐，經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)，我都順利完成了。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我懂得了解決問(wèn)題并不是只有一種方法的道理，要實(shí)事求是，要以花錢(qián)少辦好事為原則，這樣才能成為一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員。 在此，感謝學(xué)校和各位老師給了我這個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，我將會(huì)更努力地完成我的學(xué)業(yè)，為校爭(zhēng)光！ 參考文獻(xiàn) 〈〈機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南〉〉 主編：宗凱 化學(xué)工業(yè)出版社 〈〈機(jī)械制造工藝學(xué)〉〉 主編：陳明 機(jī)械工業(yè)出版社 〈〈機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程〉〉 主編：鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社 〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉 主編：吳宗澤、羅圣國(guó) 高等教育出版社 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號(hào) XIII? 零件名稱 CA6140車(chē)床濾油器 零件號(hào) 零件重量 1. 3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1. 2kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 鉆Φ10.8mm 高速鋼錐柄麻花鉆 1 0.15 960 29.54 0.39 2 粗鉸Φ10.96mm孔 高速鋼機(jī)用鉸刀 1 1.3 195 6.1 0.28 3 精鉸Φ11mm孔 高速鋼機(jī)用鉸刀 1 0.8 195 6.1 0.34 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 王彤 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 車(chē)窗濾油器 工序號(hào) 1 零件名稱 車(chē)窗濾油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 機(jī)械造砂型 1 砂型造毛坯 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號(hào) 10 零件名稱 車(chē)窗濾油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 鉆3-8孔 錐柄麻花鉆 游標(biāo)卡尺 20 1 0.6 0.87 392 11.9 0.114 2 絞孔至9 絞刀 量規(guī) 20 1 0.5 1 272 6.8 0.180 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 工序號(hào) 11 零件名稱 車(chē)窗慮油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 锪平出由口26 鉆頭 游標(biāo)卡尺 10 1 2.5 0.1 97 7.9 0.25 4 锪平進(jìn)油口 絲錐 10 1 2.5 0.1 97 7.9 0.25 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 工序號(hào) 12 零件名稱 車(chē)窗慮油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 鉆11孔 鉆頭 卡尺 30 1 2.5 0.87 392 11.9 0.070 4 攻絲M18X1.5 絲錐 卡尺 15 0.013 2.5 1 707 38.4 0.35 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 工序號(hào) 13 零件名稱 車(chē)窗慮油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 鉆11孔 錐柄麻花鉆 卡尺 30 1 2.5 0.87 392 11.9 0.070 2 攻絲M18x1.5 絞刀 卡尺 15 0.013 2.5 1 707 38.4 0.035 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鉗工 工序號(hào) 14 零件名稱 車(chē)窗慮油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 去毛刺 砂輪 卡尺 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 質(zhì)檢 工序號(hào) 15 零件名稱 車(chē)窗慮油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 質(zhì)檢 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工序名稱 清沙 工序號(hào) 2 零件名稱 車(chē)窗濾油器 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 清砂 2 按圖造型并按2級(jí)精度檢驗(yàn) 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 人工時(shí)效處理 工序號(hào) 3 零件名稱 車(chē)床手柄座 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 時(shí)效處理 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 車(chē)左端面 工序號(hào) 4 零件名稱 車(chē)床濾油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 車(chē)床 CA6140 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 粗車(chē)右端面 YT15 游標(biāo)卡尺 52 1 2 0.55 960 82.5 0.06 2 半精車(chē)右端面 YT15 52 1 0.5 0.55 1200 103 0.1 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 車(chē) 工序號(hào) 5 零件名稱 車(chē)窗濾油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 車(chē)床 CA6140 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 車(chē)48外圓 YT15 游標(biāo)卡尺 32 1 0.5 0.55 308 3.9 0.24 2 半精車(chē)48外圓 YT15 游標(biāo)卡尺 32 1 0.5 0.2 960 154 0.2 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 車(chē)外圓 工序號(hào) 6 零件名稱 車(chē)床濾油器 零件號(hào) 零件重量 1.3kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 1.3kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 臥式車(chē)床 CA6140 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 1 粗車(chē)左端面 90°偏刀 卡尺 40 1 2 0.55 380 100.2 0.42 2 半精車(chē)左端面 90°偏車(chē)刀 卡尺 40 1 0.5 0.25 480 126.7 0.72 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)