機(jī)床尾座體的鏜φ56φ30孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含4張CAD圖,機(jī)床,尾座體,56,30,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,cad 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 零件名稱(chēng) 共 頁(yè) 第 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材 料 牌 號(hào) 毛 坯 種 類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱(chēng) 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/min mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗鏜φ56孔 高速鋼鏜刀，臥式鏜床T68 125 22 0.5 2 1 2 精鏜φ56孔 同上 80 20 0.4 0.5 1 3 粗鏜φ30孔 同上 125 22 0.5 2 1 4 精鏜φ30孔 同上 80 20 0.4 0.5 1 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共（6）頁(yè) 產(chǎn)品名稱(chēng) 零（部）件名稱(chēng) 第（1）頁(yè) 材料牌號(hào) HT150 毛坯種類(lèi) 鑄件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 車(chē)間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 10 鑄造 鑄造毛坯 鑄 20 時(shí)效處理 時(shí)效處理 鑄 30 銑 粗銑上頂面 金工 立銑床X51 YG8硬質(zhì)合金套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 40 銑 粗銑精銑240x240面 金工 立銑床X51 YG8硬質(zhì)合金套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 50 銑 粗銑精銑左右端底側(cè)面 金工 臥銑床X6140 YG8硬質(zhì)合金套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 60 銑 粗銑精銑120x120端面 金工 臥銑床X6140 YG8硬質(zhì)合金套式面銑刀、游標(biāo)卡尺 70 鏜 粗鏜精鏜Φ56，φ30孔 金工 臥式鏜床T68 高速鋼鏜刀 80 去毛刺 倒角和毛刺 金工 90 質(zhì)檢 按圖紙要求檢驗(yàn) 100 入庫(kù) 設(shè)計(jì) （日期） 審核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn) （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 任 務(wù) 書(shū) 一、設(shè)計(jì)題目:機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì) 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1張 (2) 生產(chǎn)類(lèi)型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1．所加工的零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1套 4．編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個(gè)零件圖（A1或A2。裝配圖出來(lái)后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)全部?jī)?nèi)容。（約5000-8000字） 1份 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類(lèi)型、制造方法，編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫(huà)出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。 7．第19天～21天，完成圖紙和說(shuō)明書(shū)的輸出打印。答辯 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 該生設(shè)計(jì)的過(guò)程中表現(xiàn) ，設(shè)計(jì)內(nèi)容反映的基本概念及計(jì)算 ，設(shè)計(jì)方案 ，圖紙表達(dá) ，說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) ，答辯表現(xiàn) 。 摘要 機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)達(dá)程度突出反應(yīng)了一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和綜合國(guó)力，是一個(gè)國(guó)家生存、發(fā)展與繁榮所依賴(lài)的重要基礎(chǔ)。本文對(duì)一尾座體零件進(jìn)行加工工藝分析，并對(duì)相關(guān)工序設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。本設(shè)計(jì)的基本思路是，首先對(duì)零件圖進(jìn)行分析，選擇毛坯形式、公差及余量。再次是確定加工基準(zhǔn)、工藝路線(xiàn)，選擇工藝裝備，設(shè)計(jì)各個(gè)工序的具體內(nèi)容，確定切削用量及時(shí)間定額等。最后設(shè)計(jì)關(guān)鍵工序的夾具。合理選擇加工基準(zhǔn)，加工方法，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省時(shí)省力，裝夾方便，并且對(duì)相似的零件的加工有通用性。 關(guān)鍵詞：工藝；工序；切削用量；夾緊；定位；誤差  Abstract The level of the development of the manufacturing technology is strongly respect the economic strength and national strength of a country. The existence and the development of a country depends on the manufacturing technology.This paper mainly discusses the machining technology of a flange and designes these tools used for machining the flange. The basic prodcer of the paper is that first analying the detail drawing of the flange,choosing the blank,the sizesand the basis,second, choosing the machine routing, choosing tools for machining the flange，designing details of erevy procedure，third，design the fixture. All these chooses must be right to make sure the flange meeting the technical requirements. The level of the development of the manufacturing technology is the response of the economic strength and national strength of a country. The existence and the development of a country depends on the manufacturing technology. All these chooses must be right to make sure the flange meeting the technical requirements. The fixture should save time and force，and should has generality. The fixture should save time and force，and should has generality. Key Words: The procers;the working procedure;the cutting specifications,clamp； the localization；the error 目錄 1. 零件的分析 1.1零件的作用…………………………………………5 1.2零件的工藝分析……………………………………5 2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型………………………………5 2.2確定毛坯的制造形式………………………………6 2.3基面的選擇…………………………………………6 2.4制定工藝路線(xiàn)………………………………………6 2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……7 2.6切削用量及基本時(shí)間的確定………………………8 3．夾具的設(shè)計(jì) 3.1夾具的概述…………………………………………11 3.2夾具裝置的組成及設(shè)計(jì)要求………………………12 3.3夾具設(shè)計(jì)與操作基本說(shuō)明…………………14 3.4夾具的設(shè)計(jì)………………………………………16 4.結(jié)論 參考文獻(xiàn)………………………………………………….19 1. 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給定的零件是機(jī)床上的“尾座體”，是各種機(jī)床中不可缺少的一部分它有著特別的作用。尾座安裝在機(jī)床的導(dǎo)軌上，尾座上的套筒可以安裝頂尖，以支承較長(zhǎng)的工件的右端（即頂持工件的中心孔）、安裝鉆頭、鉸刀，進(jìn)行孔加工，也可以安裝絲錐攻螺紋工具、圓析牙套螺紋工具加工內(nèi)、外螺紋。尾座可以沿尾座導(dǎo)軌作縱向調(diào)整移動(dòng)，然后壓下尾座緊固手輪將尾座夾緊在所需位置，搖動(dòng)尾座手輪可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的頂緊、松開(kāi)或工件進(jìn)行切削的縱向進(jìn)給。 1.2零件的工藝分析 尾座體有3組加工面 1．以頂面為基準(zhǔn)加工下底面。 2．以基準(zhǔn)面A為基準(zhǔn)面加工左右端側(cè)面。 3．以底面和左端側(cè)面為基準(zhǔn)加工Φ56孔。 其中Φ56的孔，相對(duì)于基準(zhǔn)A和B的平行度誤差是0.05。 Φ56孔自身的圓柱度誤差為0.005。 Φ56的中心線(xiàn)的直線(xiàn)度誤差為0.01。 2. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型 式中：N零：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； Q：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，Q=5000臺(tái)/年； n:每一產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量 n=1； α：零件的備品率，一般情況下為α=3%～5%，取4% β：零件的平均廢品率，取β=1； ∴ 件/年 根據(jù)任務(wù)書(shū)可知零件為大量生產(chǎn)。 2.2確定毛坯的制造形式 影響毛坯選擇的因素通常包括： 1．零件材料的工藝性及對(duì)材料組織的要求。 2．零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。 3．零件對(duì)毛坯精度，表面粗糙度和表面層性能的要求。 4．零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。 5．現(xiàn)有生產(chǎn)能力和發(fā)展前途。 由于軸承座套要求有較高的強(qiáng)度和剛度，以及良好的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，材料選擇鑄鋼。 因?yàn)榱慵诠ぷ髦谐惺莒o載荷以及小量的動(dòng)載荷，為了使金屬纖維盡量不被切斷，非加工表面對(duì)稱(chēng)均勻，使零件工作可靠，并且鑄件的鑄造性能較好。由于該零件的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)，又考慮零件的加工條件要求較高。為了保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低成本、減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，確定采用鑄造成型。 2.3基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出。 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)尾座這樣的箱體零件來(lái)說(shuō)，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。對(duì)箱體類(lèi)這樣的零件我們通常以不加工的面作為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn) 的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。因此我們采用底面和側(cè)面做為精基準(zhǔn)。 2.4制定工藝路線(xiàn) 在尾座體零件加工中，影響加工精度的主要因素有： 1．零件本身的剛度比較底，在外力的作用下，容易變形。 2．零件本身是鑄件，孔壁較薄，切削時(shí)將產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起應(yīng)力重新分布。 因此，在安排工藝過(guò)程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)，既把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。 這是由于粗加工工序的切削余量大，因此，切削力、夾緊力必然大，加工后容易變形。粗精加工分開(kāi)后，粗加工產(chǎn)生的變形，可以在半精加工修正，半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力作用。逐步修正加工的變形就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。 制訂工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，確定以下兩種方案 方案一 工序Ⅰ：鑄造 工序Ⅱ：時(shí)效處理 工序Ⅲ：銑頂面 工序Ⅳ：銑240X240面 工序Ⅴ：銑左右端底側(cè)面 工序Ⅵ：銑120X120端面 工序Ⅶ：鏜Φ56孔 工序Ⅷ：去毛刺 工序IX：質(zhì)檢 工序X: 入庫(kù) 方案二 工序Ⅰ：鑄造 工序Ⅱ：時(shí)效處理 工序Ⅲ：銑頂面 工序Ⅳ：鏜Φ56孔 工序Ⅴ：銑240X240面 工序Ⅵ：銑左右端底側(cè)面 工序Ⅶ：銑120X120端面 工序Ⅷ：去毛刺 工序IX：質(zhì)檢 工序X: 入庫(kù) 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先銑面，然后在鏜Φ56孔，而方案二是先鏜Φ56孔，再銑面，這樣就使得在鏜Φ56孔時(shí)的定位難以得到很好的保證。因此我們選擇方案一 具體工序如下： 工序Ⅰ：鑄造 工序Ⅱ：時(shí)效處理 工序Ⅲ：銑頂面 工序Ⅳ：銑240X240面 工序Ⅴ：銑左右端底側(cè)面 工序Ⅵ：銑120X120端面 工序Ⅶ：鏜φ56孔 工序Ⅷ：去毛刺 工序IX：質(zhì)檢 2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 機(jī)械加工余量對(duì)工藝過(guò)程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質(zhì)量。余量過(guò)大，不但增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量，而且增加了成本。所以，必須合理地安排加工余量。本設(shè)計(jì)采用查表法確定各表面的加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸及公差等級(jí)。 “尾座體”零件材料為HT150，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂模鑄造根據(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： 尾座體基準(zhǔn)面A。據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表5-6，鑄件偏差±1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。加工余量為：粗銑：Z=2mm，精銑：Z=0.5mm。粗銑削的加工精度IT11級(jí)，因此偏差±0.11。精銑削偏差即為零件偏差。 基準(zhǔn)面B和基準(zhǔn)面A。Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工，粗銑Z=2mm,精銑Z=0. 5mm。刨削公差即為零件公差：0.5mm。 圓柱體形左右端面。Ra=6.3μm。要求粗加工和精加工，粗銑Z=1.3mm，精銑Z=0.7mm。 Φ56孔。要求粗加工和精加工，粗銑Z=1.5mm，精銑Z=0.5mm。公差+0.011mm。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(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。 毛坯名義尺寸：120+2.5=122.5(mm) 毛坯最大尺寸：120+5=125(mm) 毛坯最小尺寸：125-5=120(mm) 粗銑后最大尺寸：120+0.61=120.61(mm) 粗銑后最小尺寸：120.61-0.22=120.39(mm) 精銑后尺寸即達(dá)到120 (mm) 2.6切削用量及基本時(shí)間的確定 鏜φ56、φ30孔工序，要求粗糙度為1.6.故需粗鏜和精鏜. 工步1：粗鏜Φ56孔 已知工件材料為HT150，選擇高速鋼刀具，機(jī)床選用T68臥式堂鏜床。 (1) 切削深度:取， (2) 選擇鏜刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)參考文獻(xiàn)資料《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.71和2.72所知，鏜刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度。 (3) 確定切削速度 參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，切削速度v取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n: n=1000vπd=1000×183.14×56=102.3r/min 根據(jù)T68臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=125r/min 則實(shí)際切削速度v，： v'=πdn1000=3.14×56×1251000=22.0m/min (4) 確定進(jìn)給量，進(jìn)給速度 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]資料所知，T68型臥式鏜床的功率為6.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，因此確定進(jìn)給量 (5) 基本時(shí)間 tj 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 式中：———切削深度 ———鏜刀的主偏角 則代入得： 刀具切出長(zhǎng)度：，取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步2：精鏜Φ56孔 已知工件材料為HT150，選擇高速鋼刀具，機(jī)床選用T68臥式堂鏜床。 (1) 切削深度:取， (2) 選擇鏜刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)參考文獻(xiàn)資料《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.71和2.72所知，鏜刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.5-0.8mm，耐用度。 (3) 確定切削速度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n: 根據(jù)T68臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表查取， 則實(shí)際切削速度v，： (4) 確定進(jìn)給量，進(jìn)給速度 刀桿伸出長(zhǎng)度取，因此確定進(jìn)給量 (5) 基本時(shí)間 tj 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 式中：————切削深度 ————鏜刀的主偏角 則代入得： 刀具切出長(zhǎng)度：，取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 3.夾具的設(shè)計(jì) 3.1夾具的概念 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 專(zhuān)用夾具是為某工序而特定設(shè)計(jì)制造的夾具。它優(yōu)點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，操作容易，裝夾容易，生產(chǎn)率高。缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品更新?lián)Q代后往往不能繼續(xù)使用，適應(yīng)性差；費(fèi)用較高。 機(jī)床夾具一般由功能相互獨(dú)立而又相互聯(lián)系的以下六部分組成： 1.定位元件或定位裝置。如支承釘、定位鍵、定位銷(xiāo)等。 2.夾緊元件或夾禁裝置，它一般由動(dòng)力裝置（油缸、汽缸等）、中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊元件（壓板、鉤板等）組成。 3.對(duì)刀或引導(dǎo)元件，它是保證夾具相對(duì)刀具的正確的位置，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。 4.夾具體，它與機(jī)床有關(guān)部件相連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。 5.連接元件，確定夾具在機(jī)床上的正確位置，如定位鍵、定位銷(xiāo)、螺釘、螺栓等。 6.其它元件或裝置，適用于有特殊要求的元件，如分度裝置、上下料裝置等。 工件的定位原理 自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有六個(gè)自由度，即沿OX,OY,OZ三個(gè)軸向的平動(dòng)自由度和三個(gè)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置，則必須限制六個(gè)自由度。工件的六個(gè)自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個(gè)，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。在生產(chǎn)中，為了調(diào)整和控制不可避免產(chǎn)生的應(yīng)力和變形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。 3.2夾緊裝置的組成及設(shè)計(jì)要求 夾緊工件的方式是多種多樣的，因而夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也是千變?nèi)f化的。夾緊裝置一般分為簡(jiǎn)單夾緊裝置與復(fù)合夾緊裝置兩類(lèi)。夾緊裝置一般由以下三大部分組成： （1） 動(dòng)力源 在夾具中產(chǎn)生原始作用力的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為動(dòng)力源。有手動(dòng)與機(jī)動(dòng)兩類(lèi)，由于加工工件不大所以本夾具采用手動(dòng)夾緊。 （2） 中間傳力機(jī)構(gòu) 它是將動(dòng)力源產(chǎn)生的原始作用力傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為傳力機(jī)構(gòu)。有螺旋機(jī)構(gòu)、鉸鏈機(jī)構(gòu)、偏心機(jī)構(gòu)等。本夾具采用螺旋機(jī)構(gòu) （3） 夾緊元件 夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。它通過(guò)與工件被夾表面直接接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊的功能，如壓板、壓頭等。 確定一個(gè)機(jī)構(gòu)的夾緊力,即確定夾緊力的大小,方向和作用點(diǎn)。它必須通過(guò)綜合分析工件的結(jié)構(gòu)特征、加工要求、工件的定位方案以及工件在加工過(guò)程中所受外力來(lái)確定。 1．確定夾緊力作用方向原則 夾緊力的作用方向不僅影響工件的加工精度，而且還影響工件夾緊的實(shí)際效果。確定夾緊力方向應(yīng)考慮以下三點(diǎn)：一是夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的即定位置；二是夾緊力的作用方向應(yīng)使夾緊力盡可能最小。 本夾具作用方向?yàn)橄蛳隆? 2．確定夾緊力作用點(diǎn)的原則 夾緊力作用點(diǎn)是夾緊元件與工件接觸點(diǎn)處的面積。確定夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊力方向已經(jīng)確定后，來(lái)確定作用點(diǎn)的位置、數(shù)目及面積。 本夾具的作用點(diǎn)為兩個(gè)點(diǎn)。 3．夾緊力大小的確定 夾緊力的大小關(guān)系到夾具使用的可靠性、安全性及工件的變形量。夾緊力過(guò)小加工過(guò)程中工件位置將發(fā)生變動(dòng)，夾緊力過(guò)大將使將使工件產(chǎn)生變形。因此也不能過(guò)大。 一套夾具的實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，一般只考慮切削力對(duì)夾緊力的影響，并假定工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過(guò)程是連續(xù)穩(wěn)定的。 根據(jù)靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力W，在乘上安全系數(shù) K即的實(shí)際夾緊力數(shù)值。在計(jì)算夾緊力時(shí),必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù)，其中為1.5-2 —粗加工取1.2，精加工取1 —刀具鈍化系數(shù)；取1.1—1.3 —斷續(xù)切削系數(shù)，連續(xù)取1 則粗加工安全系數(shù)K=1.2×1.7×1.2×1=2.45 方向所需夾緊力 方向所需夾緊力 方向所需夾緊力 (4.3) 則 （W即為運(yùn)動(dòng)方向所需夾緊力總和） 3.3夾具設(shè)計(jì)與操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 1.夾具體方式的確定 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個(gè)整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求。 （1）具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 （2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，在保證強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單緊湊，體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。 （3）安裝穩(wěn)定牢靠。 （4）結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗(yàn) （5）尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 夾具體毛坯制造方法的選擇：綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點(diǎn)等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體； 夾具體的外形尺寸：在繪制夾具總圖時(shí)，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機(jī)構(gòu)在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。然后進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，再根據(jù)強(qiáng)度和剛度要求選擇斷面的結(jié)構(gòu)形狀和壁厚尺寸。 2.夾具的精度要求 夾具的精度都應(yīng)比工件要求的精度高，才能加工出合格的工件。精度高出的部分稱(chēng)為夾具的精度儲(chǔ)備或精度裕度。精度裕度用來(lái)補(bǔ)償加工中的各項(xiàng)誤差及定位、導(dǎo)向元件的磨損。當(dāng)然精度裕度越大，加工工件的質(zhì)量越穩(wěn)定，夾具的易損件的使用壽命也越長(zhǎng)。但從另一方面看，精度裕度越大，必須要求夾具的制造精度越高，從而會(huì)急劇增加夾具的制造成本，工件的加工成本也隨之增加；反之，夾具制造的精度越小，將會(huì)使夾具在夾具中易損件(主要是定位、導(dǎo)向元件)需頻繁地更換，維修周期短，增加維修費(fèi)用，從而增加了工件的加工成本。所以?shī)A具精度的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：應(yīng)使夾具的設(shè)計(jì)精度與工件的加工精度要求相適應(yīng)，不可盲目地提高夾具的精度要求。從原則上講對(duì)加工精度要求高的工件，夾具的精度只能略高于工件要求的加工精度，即減小夾具的經(jīng)濟(jì)裕度。這雖然會(huì)使易損件使用期限縮短，更換頻繁，但仍比提高夾具的制造精度經(jīng)濟(jì)、合理。對(duì)加工精度要求不高的工件，夾具的設(shè)計(jì)精度要求應(yīng)以?shī)A具制造車(chē)間的平均經(jīng)濟(jì)精度為下限而不必過(guò)低。 3.夾具使用注意事項(xiàng)、保養(yǎng)及維護(hù) （1）使用前對(duì)限位尺寸檢查是否還保持正確位置； （2）如果擋銷(xiāo)磨損超差，可以進(jìn)行打磨修復(fù)；如果擋板、插銷(xiāo)、支承釘磨損超差，可以重新組裝，錯(cuò)開(kāi)磨損部位后繼續(xù)使用。 （3）使用后需注意保養(yǎng)。 3.4夾具的設(shè)計(jì) 1.定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知, 基準(zhǔn)面A和B與Φ56孔中心線(xiàn)的有平行度的要求,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ56孔為定位粗基準(zhǔn).為使定位誤差為零,應(yīng)該與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。因此我們選擇基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B作為定位基準(zhǔn)。 2.切削力計(jì)算 本步加工按銑削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。 銑削軸向力 ： (3.1) 扭矩 (3.2) 取系數(shù)S1=1.5,S2=S3=S4=1.1 則實(shí)際卡緊力為F'=S1×S2×S3×S4×F=24.1N 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 3．定位及誤差分析 對(duì)夾具設(shè)計(jì)中采用的某一定位方案,只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/3,見(jiàn)書(shū)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》P163；即可認(rèn)為該定位方案符合加工精度的要求.在加工時(shí)夾具相對(duì)刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)的位置經(jīng)調(diào)整后不在變動(dòng)，因此可以認(rèn)為加工面的位置是固定的，在這種情況下，加工面對(duì)其工序基準(zhǔn)位置誤差必然是工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)所造成的。造成定位誤差的原因是基準(zhǔn)位置誤差與不重合誤差。 以底面及側(cè)面為定位基準(zhǔn)，消除五個(gè)自由度， 4.夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率.為此,應(yīng)首先著眼于快速夾緊而不采用慢速夾緊.因?yàn)檫@是提高生產(chǎn)率的重要途徑.本工序夾具我們采用螺旋夾緊，采用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)螺旋夾緊。這樣就大大提高了生產(chǎn)效率。 5.定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知, 基準(zhǔn)面A和B與Φ56H7孔中心線(xiàn)的有平行度的要求,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ56H7孔為定位粗基準(zhǔn).為使定位誤差為零,應(yīng)該與工序基準(zhǔn)重合。因此我們選擇基準(zhǔn)面A和基準(zhǔn)面B作為定位基準(zhǔn)。 6.夾具體的選擇 1．考慮到鑄件結(jié)構(gòu)工藝性好，且容易獲得形狀復(fù)雜的內(nèi)外輪廓，及具有較好的強(qiáng)度，剛度和抗震性。我決定采用鑄件。鑄件材料選HT200。鑄件材料有利于減輕重量。而鑄件一般需要時(shí)效處理。 2．本夾具選用標(biāo)準(zhǔn)件及非標(biāo)準(zhǔn)件拼裝而成，拆裝方便，可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)夾具的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，降低夾具制造成本，適宜于大批量生產(chǎn)。 6.夾具體槽型 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)U形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3.2所： （圖3.1） （圖3.2） 7.夾具裝置及夾具體設(shè)計(jì) 夾緊裝置采用轉(zhuǎn)動(dòng)的手柄的壓頭來(lái)夾緊工件，采用的手柄的好處就是加工完成后，可以將手柄松開(kāi)，然后退后一定距離把工件取出。 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。 參考文獻(xiàn) [1] 趙家其. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) [M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 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