汽車變速箱導(dǎo)塊的工藝工裝設(shè)計(jì),汽車,變速箱,工藝,工裝,設(shè)計(jì) 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘 要 本設(shè)計(jì)說明書主要是針對(duì)汽車變速箱導(dǎo)塊加工的工藝設(shè)計(jì)，及加工中典型工序的專用夾具、刀具和量具的設(shè)計(jì)說明。我們編排了汽車導(dǎo)塊的生產(chǎn)加工工藝規(guī)程，確定最佳方案后，再進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。我們?cè)O(shè)計(jì)了鉆.擴(kuò).鉸直徑為16孔并且倒角1×45°時(shí)的夾具。我們要注意分析此工序的定位.夾緊以及自由度等問題，而且設(shè)計(jì)是鉆床夾具所用的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。這就要用到許多夾具課上的許多知識(shí)，然后我們繪制草圖，粗略勾出此夾具的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步修改，得出最佳方案。還設(shè)計(jì)了銑床夾具，它的設(shè)計(jì)內(nèi)容和鉆床夾具的設(shè)計(jì)基本相同，用來銑導(dǎo)塊撥槽及頂面。還有刀具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：加工工藝；專用夾具；刀具； 目 錄 緒 論 1 1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 2 1.1 零件工藝性分析 2 1.2 零件的材料、毛坯及熱處理 3 1.3 零件加工工藝規(guī)程的制定 3 1.3.1 選擇加工方法和加工方案 3 1.3.2 確定加工順序 4 1.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 4 1.3.4 熱處理及檢驗(yàn)的選擇和安排 6 1.3.5 擬定加工工藝路線 7 1.3.6 選擇各工序加工機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 14 1.3.7 確定各工序機(jī)械加工余量，工序尺寸及表面粗糙度 21 1.3.8 確定典型工序的切削用量及工序基本工時(shí)定額 23 2 夾具設(shè)計(jì) 28 2.1 鉆床夾具的設(shè)計(jì) 28 2.1.1 研究原始資料，確定設(shè)計(jì)方案 28 2.1.2 確定零件的定位方式，選擇定位元件 30 2.1.3 定位誤差的計(jì)算 31 2.1.4 確定夾具的對(duì)刀裝置、引導(dǎo)裝置 32 2.1.5 確定夾具與機(jī)床聯(lián)接固定相對(duì)位置的元件 32 2.1.6 鉆模板的設(shè)計(jì) 33 2.2 銑床夾具設(shè)計(jì) 33 2.2.1 研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù) 33 2.2.2 確定夾具設(shè)計(jì)方案，結(jié)構(gòu)．繪制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 34 2.2.3 定位誤差的計(jì)算 37 2.2.4 計(jì)算夾緊力 38 2.2.5 確定刀具的對(duì)刀裝置，引導(dǎo)裝置 40 2.2.6 夾具與機(jī)床聯(lián)接的定位元件 41 2.2.7 確定夾具體的整體結(jié)構(gòu) 41 2.2.8 液壓缸體設(shè)計(jì) 42 4 專用刀具設(shè)計(jì) 45 4.1 鉸刀類型的選用 45 4.2 設(shè)計(jì)步驟和方法 46 4.3 刀具結(jié)構(gòu) 52 結(jié) 論 53 謝 辭 54 參考文獻(xiàn) 56 附錄A 錯(cuò)誤！未定義書簽。 37 37 緒 論 此次設(shè)計(jì)的主要目的在于：綜合運(yùn)用大學(xué)這些年來所學(xué)習(xí)、掌握的知識(shí)和技能完成所有設(shè)計(jì)任務(wù)，把我們大學(xué)內(nèi)所學(xué)到的知識(shí)與解決生產(chǎn)中的實(shí)際技術(shù)問題有機(jī)地結(jié)合，從而提高利用專業(yè)知識(shí)研究問題、解決問題的能力，為將來的工作做好充分的準(zhǔn)備。 制造業(yè)是國(guó)家發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)，而汽車將是未來面對(duì)普通消費(fèi)者的主要的機(jī)械制造產(chǎn)品，隨著國(guó)家的發(fā)展人民生活水平的提高，人們對(duì)汽車的需求和要求必定變的更多，所以我們有必要對(duì)汽車及汽車零件的設(shè)計(jì)與加工投入更多的精力。 而汽車變速箱導(dǎo)塊是一個(gè)非常典型的零件，其機(jī)械加工的工藝、工裝都非常有特點(diǎn)。通過導(dǎo)塊加工工藝、工裝設(shè)計(jì)可使我對(duì)機(jī)械零件制造活動(dòng)有一個(gè)全方位的了解。能夠掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，能夠合理選擇加工方法與機(jī)床，刀具，夾具及有關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，具備制定工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，初步具備分析解決現(xiàn)場(chǎng)工藝問題的能力，了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展?fàn)顩r。并為將來畢業(yè)后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 通過這次對(duì)汽車導(dǎo)塊工藝規(guī)程的擬定、分析和專用工裝的設(shè)計(jì)，清楚了解了導(dǎo)塊的工作情況及加工工藝和工裝的特點(diǎn)。并在設(shè)計(jì)說明書中對(duì)工藝規(guī)程和兩套專用夾具以及專用刀、量具的設(shè)計(jì)都作了詳細(xì)的說明。 由于本人所學(xué)知識(shí)有限、經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤和缺陷，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 1.1 零件工藝性分析 汽車變速箱導(dǎo)塊是典型的叉類異型零件，它與撥叉配合使用完成傳動(dòng)，它的體積不大，但形狀復(fù)雜，從零件圖上看有許多相貫線，使加工很難保持精度，且工作中承受一定的力和摩擦。因此要求它要具有一定的強(qiáng)度和耐磨性——主要是導(dǎo)塊滑動(dòng)時(shí)與軸配合的表面以及為完成傳動(dòng)而與撥叉配合的接觸面。此外為了保證傳動(dòng)的平穩(wěn)、可靠，與軸配合的各孔表面的尺寸精度、形狀精度以及孔與孔、撥槽與孔等之間的位置精度都應(yīng)適當(dāng)控制。各項(xiàng)精度要求詳見撥叉零件圖中的標(biāo)注。 1.2 零件的材料、毛坯及熱處理 考慮撥叉零件的結(jié)構(gòu)工藝等特點(diǎn)，其材料可以為45鋼或鑄鐵。本零件的材料為鑄鐵HT250，鑄造毛坯，并且大批量生產(chǎn)。為了保證零件上配合和接觸表面所需要的硬度，加工中應(yīng)對(duì)這些表面進(jìn)行局部淬火以增加其硬度。 1.3 零件加工工藝規(guī)程的制定 1.3.1 選擇加工方法和加工方案 1. 首先要根據(jù)每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法及加工方案 2. 決定加工方法時(shí)要考慮被加工材料的性質(zhì) 3. 選擇加工方法要考慮到生產(chǎn)類型，即要考慮生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)性的問題 分析完導(dǎo)塊零件圖的基礎(chǔ)上，決定各加工表面的加工方法和加工方案。 導(dǎo)塊零件圖上，表面的粗糙度是，因此采用銑床加工。并且走一刀就能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。 孔一次性鉆就能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。，，，孔在鉆床上采用鉆 — 擴(kuò)—鉸加工方案就能達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)。孔在鉆床上采用鉆 — 鉸加工方案就能達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)。 1.3.2 確定加工順序 工件各表面的加工順序，一般按照先粗加工后精加工;先基準(zhǔn)面加工后其它面加工;先主要表面加工后次要表面加工;先平面加工后孔加工。 根據(jù)上述原則，作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過程開始時(shí)加工。精基準(zhǔn)加工好后，接著對(duì)精度要求高的主要表面進(jìn)行粗加工和半精加工，并穿插進(jìn)行一些次要表面的加工，然后進(jìn)行各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工一般安排在最后進(jìn)行，這樣可避免已加工表面在運(yùn)輸過程中碰傷，有利于保證加工精度。有時(shí)也可將次要的，較小的表面安排在最后加工等。 安排導(dǎo)塊零件的工序時(shí)，先銑平面和小凸臺(tái)，再加孔。 1.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)選擇得正確與否是關(guān)系到工藝路線和夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理的主要因素之一，并將影響到工件的加工精度，生產(chǎn)率和加工成本，因此定位基準(zhǔn)的選擇是制定工藝規(guī)程的主要內(nèi)容之一。 定位基準(zhǔn)分為粗定位基準(zhǔn)，精定位基準(zhǔn)。 選擇定位基準(zhǔn)主要是為了保證零件加工表面之間以及加工表面與未加工表面之間的相互位置精度，因此定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從有相互位置精度要求的表面間去找。 1. 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)的主要考慮應(yīng)保證加工精度并使工件裝夾得方便，準(zhǔn)確，可靠。因此，要遵循以下幾個(gè)原則： (1). 準(zhǔn)重合的原則; (2). 準(zhǔn)不變的原則； (3). 為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的原則； (4). 自為基準(zhǔn)的原則； (5). 應(yīng)能是工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具簡(jiǎn)單； 2. 粗基準(zhǔn)的選擇 在零件加工過程的第一道工序，定位基準(zhǔn)必然是毛坯表面，即粗基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： (1) 選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量; (2). 某些表面不需加工，則應(yīng)選擇其中與加工表面有相互位置精度要求的表面為粗基準(zhǔn); (3). 選擇比較平整，光滑，有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn); (4). 粗基準(zhǔn)在一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用。 對(duì)于所要設(shè)計(jì)的零件定位基準(zhǔn)。詳細(xì)見工序流程圖。 1.3.4 熱處理及檢驗(yàn)的選擇和安排 1. 熱處理的序安排 為了改善導(dǎo)塊材料的機(jī)械性能和切削性能，在加工過程中常常要安排熱處理工序。 (1). 退火和正火可以消除內(nèi)應(yīng)力和改善材料的加工性能，一般安排在加工前行，有時(shí)正火也安排在粗加工后進(jìn)行. 本次設(shè)計(jì)采用了退火，放在鑄造毛坯后進(jìn)行的; (2) 對(duì)于大而復(fù)雜的鑄件，為了盡量減少由于內(nèi)應(yīng)力引起的變形，常常在粗加工后進(jìn)行人工時(shí)效處理。粗加工之后進(jìn)行前最好采用自然時(shí)效; (3).調(diào)質(zhì)處理可以改善材料的機(jī)械性能，因此許多中碳鋼和合金鋼常采用這種熱處理方法，一般安排在粗加工之后進(jìn)行，但也有安排在粗加工之前進(jìn)行的 (4). 淬火處理或滲碳淬火處理，可以提高零件表面的硬度和耐磨性。淬火處理一般安排在磨削之前進(jìn)行，當(dāng)用高頻淬火時(shí)，也可安排在最終工序。滲碳可安排在半精加工之前或之后進(jìn)行。 本次設(shè)計(jì)采用了高頻淬火。所以放在最終工序。 (5) 表面處理可提高零件的坑腐蝕能力，增加耐磨性，使表面美觀等。一般安排在工藝過程的最后進(jìn)行。零件高頻淬火之后，進(jìn)行最終的清洗零件。并入庫。 2. 檢驗(yàn)工序的安排 檢驗(yàn)工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量和防止產(chǎn)生廢品的重要措施。在每個(gè)工序中，操作者都必須自行檢驗(yàn)。在操作都是自檢的基礎(chǔ)上，如果有粗加工全部結(jié)束后，精加工之前;送往其它車間加工的前后;后要工序的前后;最終加工之后等都要進(jìn)行獨(dú)立檢驗(yàn)工序。 1.3.5 擬定加工工藝路線 安排工藝路線時(shí)，應(yīng)按照工序的安排原則，將選為基準(zhǔn)面的安排在前先加工，為后工序提供定位基準(zhǔn)，要遵循先面后孔的原則，應(yīng)為平面的輪廓平整，安放的定位才比較可靠，可以以平面定位加工孔，使刀具切削條件得到改善，因此擬訂工藝路線如下： 方案一： 1．鑄造毛坯 2．退火 3．銑導(dǎo)塊兩端面及小圓凸臺(tái)面 保證兩側(cè)端面距離63.2～62.8，兩端面RA為12.5 4．鉆.擴(kuò).鉸直徑16上限+0.005，下限-0.025孔及倒角1×45° 工位1：裝卸工件 工位2：鉆孔至直徑15，深35 工位3：鉆孔到底R(shí)A達(dá)12.5 工位4：擴(kuò)孔至直徑15.85 RA12.5 工位5：鉸孔到直徑16上限+0.005下限-0.025RA達(dá)3.2倒角1×45°。 5．倒角（另一端）倒角1×45°RA12.5，并去毛刺 6．銑導(dǎo)塊撥槽各加工面粗糙度為12.5槽寬有刀具直接保證，去毛刺保證側(cè)壁到定位面距離為27.9～28.1 7．銑導(dǎo)塊止柱口撥槽附近端面﹑撥槽頂平面﹑側(cè)面保證加工面精度RA達(dá)到12.5 8．銑導(dǎo)塊止柱口另一端面保證加工精度RA12.5 9．銑導(dǎo)塊止柱口頸部小端面。 10．鉆擴(kuò)鉸止柱銷孔直徑14上限+0.15下限+0.05及直徑9.5上限+0.15下限+0.05， 工位1：裝卸工件 工位2：鉆通孔至直徑9.2 工位3：鉆大孔直徑13，深35 工位4：擴(kuò)孔到直徑1385，深35 工位5：锪孔到直徑13.85，深37.4～37.6 工位6：鉸大孔到直徑14.05～14.15，RA3.2 鉸小孔到直徑9.05～9.15，RA3.2 保證：加工孔中心到定位中心距離25， 保證：加工孔中心到定位端面距離35.4～35.6， 保證：同軸度0.06相對(duì)于定位基準(zhǔn)。 11．鉆鉸到彈簧孔直徑8上限+0.015下限0，倒角0.5×45° 工位1：裝卸工件 工位2：鉆孔到直徑7.8 工位3：鉸孔直徑8～8.015，RA3.2 工位4：倒角0.5×45°，RA12.5 保證：中心孔到定位中心距離25 保證：中心孔定位面距離16.3～16.7。 12．鉆鉸鎖銷孔直徑6上限+0.015下限0及孔口倒角1×45° 工位1：裝卸零件 工位2：鉆孔到直徑5.8 工位3：倒角1×45° 工位4：鉸孔直徑6～6.015，RA3.2 保證：加工孔中心到定位面距離50.8～51.2 保證：位置公差在0.1內(nèi)，垂直度在0.08內(nèi)； 保證：加工孔中心到撥槽頂平面距離31.8～32.2 13．鉆開口銷孔直徑2.5表面粗糙度RA12.5 保證：加工孔中心到撥槽定位頂平面距離16.3～16.7 保證：加工孔中心到叉軸孔定位端面的距離59.5 14．去除毛刺 1．去除直徑16上限+0.005下限-0.025孔內(nèi)毛刺。 2．去除直徑6上限+0.015下限0孔內(nèi)毛刺。 3．去除直徑14上限+0.15下限+0.05孔內(nèi)毛刺。 4．去除直徑8上限+0.015下限0孔內(nèi)毛刺。 15．清洗零件 將零件放入溫度80～90攝氏度，含1.8～2.0%的蘇打水中清洗并吹干。 16．熱處理表面高頻淬火及低溫回火 對(duì)刀塊撥槽部位表面淬火，表面硬度HV600～700，心部硬度HV480以上。 17．對(duì)熱處理后的零件進(jìn)行磁粉探傷檢查，檢查熱處理部位是否有裂紋等缺陷。 18．清洗零件 將零件放入溫度80～90攝氏度，含1.8～2.0%的蘇打水中清洗并吹干。 19．最后檢查 方案二 1．鑄造毛坯。 2．退火 3．銑導(dǎo)塊兩端面及小圓凸臺(tái)端面 保證：兩側(cè)端面距離63.2～62.8兩端面的表面粗糙度12.5。 4．鉆擴(kuò)鉸孔直徑16上限+0.005下限-0.025及倒角尺寸為1×45° 工位1：裝卸工件 工位2：鉆孔至直徑15，深35 工位3：鉆孔到底R(shí)A達(dá)12.5 工位4: 擴(kuò)孔至直徑15.85，RA12.5 工位5: 鉸孔到直徑16上限+0.005下限-0.025RA達(dá)3.2倒角1×45° 5. 16孔另一端倒角1×45°RA12.5，并去毛刺 6．銑導(dǎo)塊止柱口兩端面及頂部小端面。各加工面粗糙度RA12.5 保證：兩端面距離39.4～39.6 保證：右側(cè)與直徑16的孔中心線距離為25.8～26.2 保證：定位可調(diào)支撐與中心線在13.9～14.2；其它各加工面尺寸由刀具直接保證 保證：叉口側(cè)面與定位中心距離為24.5 7．銑導(dǎo)塊撥槽及頂平面 保證：頂平面到定位中心距離為32上限+0.1下限-0.1 各加工面粗糙度RA12.5 槽寬由刀具直接保證，即刀具半徑差在5.9～6.1之間。 保證：側(cè)壁到定位面距離為27.9～28.1。 8．鉆擴(kuò)鉸止柱銷孔直徑14上限+0.15下限+0.05及直徑9.5上限+0.15下限+0.05， 工位1：裝卸工件 工位2：鉆通孔至直徑9.2 工位3：鉆大孔直徑13，深35 工位4：擴(kuò)孔到直徑13.85，深35 工位5：锪孔到直徑13.85，深37.4～37.6 工位6：鉸大孔到直徑14.05～14.15，RA3.2 鉸小孔到直徑9.05～9.15，RA3.2 保證: 加工孔中心到定位中心距離25， 保證: 加工孔中心到定位端面距離35.4～35.6， 保證: 同軸度0.06相對(duì)于定位基準(zhǔn)。 9．鉆鉸到彈簧孔直徑8上限+0.015下限0，倒角0.5×45° 工位1：裝卸工件 工位2：鉆孔到直徑7.8 工位3：鉸孔直徑8～8.015，RA3.2 工位4：倒角0.5×45°，RA12.5 保證：中心孔到定位中心距離25 保證：中心孔定位面距離16.3～16.7。 10．鉆鉸鎖銷孔直徑6上限+0.015下限0及孔口倒角1×45° 工位1：裝卸零件 工位2：鉆孔到直徑5.8 工位3：倒角1×45° 工位4：鉸孔直徑6～6.015，RA3.2 保證：加工孔中心到定位面距離50.8～51.2 保證：位置公差在0.1內(nèi)，垂直度在0.08內(nèi)； 保證：加工孔中心到撥槽頂平面距離31.8～32.2 11.鉆開口銷孔直徑2.5表面粗糙度RA12.5 保證：加工孔中心到撥槽定位頂平面距離16.3～16.7 保證：加工孔中心到叉軸孔定位端面的距離59.5 12.去孔內(nèi)毛刺及銳邊倒對(duì)鈍 a) 去除直徑16上限+0.005下限-0.025孔內(nèi)毛刺。 b) 去除直徑6上限+0.03下限0孔內(nèi)毛刺。 c) 去除直徑14上限+0.15下限+0.05孔內(nèi)毛刺。 d) 去除直徑8上限+0.03下限0孔內(nèi)毛刺。 13.清洗零件 將零件放入溫度80～90攝氏度，含1.8～2.0%的蘇打水中清洗并吹干。 14.熱處理表面高頻淬火及低溫回火 對(duì)刀塊撥槽部位表面淬火，表面硬度HV600～700，心部硬度HV480以上。 15.對(duì)熱處理后的零件進(jìn)行磁粉探傷檢查，檢查熱處理部位是否有裂紋等缺陷。 16.清洗零件 將零件放入溫度80～90攝氏度，含1.8～2.0%的蘇打水中清洗并吹干。 17． 最后檢查。 兩種方案都可將導(dǎo)塊加工成型， 但對(duì)于我們來說省時(shí)省力的方案是我們的選擇。方案一，它使用復(fù)合銑刀加工面，大大縮短了時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。但方案二，它合理的應(yīng)用了專用刀具。兩個(gè)方案都各有特色，方案一有不合 理之處，例如7工序應(yīng)用了專用銑刀，雖然可提高生產(chǎn)率，但他的應(yīng)用不合理，使后面的8，9工序分步加工，這樣一來并沒節(jié)省時(shí)間，由工序7節(jié)省的時(shí)間由工序8，9消耗了，所以選用專用刀具要更合理。 方案二則不同了，工序6應(yīng)用了復(fù)合銑刀完成了止柱口兩端面及頂部小端面，工序7同樣應(yīng)用了專用銑刀，完成了撥槽及頂平面，比方案一少了一道工序，雖然方案二在刀具上下了工夫，但還是節(jié)省時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)率。顯然方案二為最佳方案，所以我們的設(shè)計(jì)按照方案二的工藝路線進(jìn)行。 1.3.6 選擇各工序加工機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 由于生產(chǎn)類型類批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔助少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為組合機(jī)床，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳遞均由人工完成。查文獻(xiàn)[1]得下表： 表1.1 各工序使用機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 工 序 號(hào) 工 序 名 稱 設(shè)備名稱及編號(hào) 夾輔具及編號(hào) 切削工具及編號(hào) 量具及編號(hào) 1 鑄造毛坯 2 退火 3 銑導(dǎo)塊兩端面及小圓凸臺(tái)端面 保證： 兩端面距離62.8－63.2mm； 及加工面12.5。 臥室銑床 X61W 專用夾具 三面刃銑刀（兩把） 游標(biāo)卡尺 4 鉆擴(kuò)鉸 16 孔并倒角 保證： 16mm，3.2； 及1×45°12.5。 組合鉆床 專用夾具 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 專用鉸、倒復(fù)合刀 塞 規(guī) 5 16孔另一端倒角，并去毛刺 保證： 1×45°12.5。 518鉆床 專用夾具 專用錐形鉆 卡 尺 6 銑導(dǎo)塊止柱前后兩側(cè)面及頂部小臺(tái)面 保證： 兩側(cè)面距離39.4－39.6mm； 右側(cè)與16孔中心線距離為25.8～26.2mm； 其它各加工面尺寸由刀具直接保證； 各加工面12.5。 臥式銑床 X61W 專用夾具 階梯三面刃銑刀 游標(biāo)卡尺 卡 規(guī) 7 銑導(dǎo)塊撥槽及頂平面 保證： 頂平面到定位中心（16孔中心，后同）距離32± 0.2mm；各加工面12.5。 槽深及寬由刀具直接保證，即刀具半徑差在5.9－6.1mm之間，槽部銑刀寬14.95～15.05mm； 側(cè)壁到導(dǎo)塊定位面（右端面）距離27.9－28.1mm。 臥式銑床 X61W 專用夾具 階梯三面刃銑刀 槽塞規(guī) 8 鉆擴(kuò)鉸止柱14孔及9.5孔 保證： 14孔中心到定位中心的距離25mm；孔中心線到導(dǎo)塊定位面的距離35.4－35.6mm； 9.5孔相對(duì)14孔的同軸度公差0.06mm； 各加工面3.2。 組合鉆床 專用夾具 麻花鉆 錐柄擴(kuò)孔鉆 專用鉸刀 锪鉆 卡尺 9 鉆鉸8孔，并倒角 保證： 加工孔中心到定位中心距離25mm，加工面3.2； 中心孔到撥槽頂平面的距離16.3－16.7mm； 倒角0.5×45°，12.5。 組合鉆床 專用夾具 麻花鉆 專用鉸刀 锪 鉆 卡尺 塞規(guī) 10 鉆鉸6孔并倒角 保證：加工面3.2； 加工孔中心到定位端面距離11.9－12.1mm； 加工孔中心撥槽頂平面的距離31.8－32.2mm； 位置度公差0.1mm；垂直度公差0.08mm.； 倒角1×45°，12.5。 組合鉆床 專用夾具 麻花鉆 專用鉸刀 卡尺 11 鉆2.5孔 保證： 加工孔中心到定位端面的距離59.5mm； 12.5。 Z518鉆床 專用夾具 麻花鉆 卡尺 12 去毛刺及所有銳邊倒鈍 13 清洗零件（高頻淬火處） 14 對(duì)導(dǎo)塊撥槽部位表面淬火保證： 表面硬度HRC56－64， 心部硬度HV480以上。 15 探傷 保證： 熱處理部位無裂紋等缺陷。 16 清洗零件 17 最終檢查。 從上述可以看出：加工孔時(shí)多采用組合機(jī)床，因?yàn)榭椎募庸すの槐容^多，一般都有鉆，擴(kuò)，鉸，這樣采用組合鉆床，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)方便多了。我們通過查選刀具，可初步確定鉆孔時(shí)的直徑D，D可以使標(biāo)準(zhǔn)刀具最好，鉆孔的切削余量我們可以在手冊(cè)中查出。 以為屬于大批量生產(chǎn)，所以量具選擇卡尺，塞規(guī)較多，卡尺用來測(cè)軸或兩面間距，塞規(guī)可測(cè)孔，槽等，詳細(xì)情況量具設(shè)計(jì)中有介紹。 1.3.7 確定各工序機(jī)械加工余量，工序尺寸及表面粗糙度 1. 加工余量的選擇原則 (1). 加工余量的選擇原則應(yīng)完全保證圖紙的全部精度，光潔度等技術(shù)要求。 (2). 為了縮短工時(shí)，降低成本，應(yīng)盡量采用最小的加工余量。 (3). 決定余量應(yīng)考慮熱變形等帶來的尺寸變化。 (4). 綜合考慮機(jī)床與夾具的精度及變形。 (5).加工零件的尺寸大小及剛性好壞。 2. 確定加工余量的方法 (1). 查表法。（泛用） (2). 經(jīng)驗(yàn)估算法：常用于單件小批量生產(chǎn)。 (3). 分析計(jì)算法：材料十分貴重或少數(shù)大批量生產(chǎn)的工廠采用。 由文獻(xiàn)[1]中的查表法確定的各工序加工余量，表面粗糙度，工序尺寸如下： 表2.1 各工序加工余量，表面粗糙度，工序尺寸 工序號(hào) 工序名稱 加工方法 余量 表面粗糙度 工序尺寸 1 鑄造毛坯 2 退火 3 銑導(dǎo)塊兩端面及小圓凸臺(tái)端面 銑床 2mm 1.4mm 4 孔并倒角 鉆孔 7.5mm 擴(kuò)孔 0.425 鉸孔 0.075 5 孔另一端倒角 6 銑導(dǎo)塊前后側(cè)面及頂部臺(tái)面 銑床 2mm 1mm(單邊) 7 銑導(dǎo)塊拔槽及平面 銑床 2mm(單邊) 2mm(單邊) 8 支柱孔 鉆孔 6mm 擴(kuò)孔 0.425(單邊) 鉸孔 0.075(單邊) 孔 鉆孔 4.45mm 鉸孔 0.15(單邊) 9 孔并倒角 鉆孔 3.8mm 鉸孔 0.1(單邊) 10 鉆孔 2.8mm 鉸孔 0.1(單邊) 11 孔 鉆孔 1.25mm 12 去毛刺及銳邊倒鈍 13 清洗零件?(高頻處淬火) 14 對(duì)導(dǎo)塊撥槽部位表面淬火 15 探傷 16 清洗零件 17 最終檢查 1.3.8 確定典型工序的切削用量及工序基本工時(shí)定額 1. 粗加工切削用量的選擇原則 (1). 切削深度的選擇： 依據(jù)加工余量和機(jī)床——夾具——刀具——工件系統(tǒng)的剛性來確定在保留半精加工，精加工必要的余量前提下應(yīng)盡量將粗加工余量一次切掉，必要時(shí)分兩次或三次走刀。 (2). 進(jìn)給量的選擇： 選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給強(qiáng)度，刀桿尺寸，刀片厚度，工件直徑和長(zhǎng)度，在工藝系統(tǒng)的剛度和強(qiáng)度允許下可選大一些的進(jìn)給量。 (3). 切削速度的選擇： 粗加工的切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制，合理的切削速度一般不需要精確計(jì)算，而根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)資料確定。 2. 精加工時(shí)切削用量的選擇原則 (1). 切削深度的選擇 余量不能太大，否則ap增大，切削大顯著，影響加工質(zhì)量。 (2). 進(jìn)給量的選擇： 精加工限制進(jìn)給量提高的主要因素四表面粗糙度，走刀量f增大，雖有利于切屑，但殘留面積高度增大，表面質(zhì)量下降。 3. 切削速度V的選擇 切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，由此可見，精加工時(shí)應(yīng)選擇較小的吃刀深度和進(jìn)給量f，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選用盡量高的切削速度V，以保證加工精度和表面粗糙度，同時(shí)滿足生產(chǎn)率要求。 查文獻(xiàn)[1]第869頁得下表： 表2.2 切削用量的選用 工序9 進(jìn)給量f 被吃刀量ap 切削速度v 鉆 0.13 3 20 鉸 0.13 0.1 20 4. 工序基本工時(shí)定額 時(shí)間定額是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間，用tz表示。時(shí)間定額是安排生產(chǎn)計(jì)劃、成本核算的主要依據(jù)，在設(shè)計(jì)新廠時(shí)，是計(jì)算設(shè)備數(shù)量、布置車間計(jì)算工人數(shù)量的依據(jù)。 由文獻(xiàn)[6]知工序單件時(shí)間的組成，可表示如下: t = tm + ta + tg + tj (1.1) 式中: t — 工序單件時(shí)間(min); tm — 基本時(shí)間(min); ta — 輔助時(shí)間(min) tg — 工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間(min); tj —工人休息和自然需要時(shí)間(min); 一般情況下，工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間與休息時(shí)間之和是以作業(yè)時(shí)間tz=tm+ta的形式給出，由文獻(xiàn)[6]知： tg + tj = () tz (1.2) 所以 t = tz (1+) (1.3) 式中: x = 3～6. 查文獻(xiàn)[1]第1191頁得:加工孔的tm公式: tm = (1.4) 式中: l — 加工長(zhǎng)度(mm); l1 — 刀具的切入長(zhǎng)度(mm); l2 — 刀具的超出長(zhǎng)度(mm); 由文獻(xiàn)[1]第1191頁得: 鉆孔時(shí)l1=1.9mm, l2=1.0mm, 則: tm = =0.5 (min) 鉸孔時(shí)l1=1.1mm, l2=15mm 則: tm = =0.6 (min) 查文獻(xiàn)[1]第1213頁得: ta=1.5min 則: t=2.6(1+)=2.678 成批生產(chǎn)中，還要考慮加工一批工件的準(zhǔn)備、結(jié)束時(shí)間。也就是在加工一批工件之前，熟悉圖紙、領(lǐng)取毛坯材料、準(zhǔn)備刀具、量具、裝夾和調(diào)整機(jī)床及在加工一批工件之后交還工藝文件，拆卸、送還工藝裝備和送檢成品所需要的時(shí)間。由文獻(xiàn)[6]可知，長(zhǎng)批成產(chǎn)時(shí)工件每個(gè)工序的總時(shí)間為： td = t + (1.5) 式中: td — 單件時(shí)間定額 (min); tk — 加工一批工件的準(zhǔn)備時(shí)間、結(jié)束時(shí)間 (min); N — 一批工件數(shù)量 由公式（1.5）看出。N越大，則td與t越接近。當(dāng)大量生產(chǎn)時(shí),有: td ≈ t (1.6) 由于我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品是大批量成產(chǎn)的，所以: td ≈ 2.678 (min) 2 夾具設(shè)計(jì) 汽車導(dǎo)塊是與撥叉配合使用完成傳動(dòng)的，他的體積不大，但形狀復(fù)雜，從零件圖上看有許多相貫線，致使零件加工時(shí)，定位、裝夾都很復(fù)雜，利用通用、隨機(jī)夾具很難保正精度，有時(shí)甚至無法實(shí)現(xiàn)。我們?cè)O(shè)計(jì)的夾具要使其有更好的定位、夾緊方案，從而保證必要的加工精度要求。我們?cè)O(shè)計(jì)了鉆Φ6孔和銑導(dǎo)塊撥槽兩道工序所用的專用夾具。其中鉆床夾具可以多工位同時(shí)加工多個(gè)工件；銑導(dǎo)塊撥槽及頂部小端面時(shí)所用的夾具，必須要考慮對(duì)刀板的位置，以及液壓缸的選用等等。 2.1 鉆床夾具的設(shè)計(jì) 2.1.1 研究原始資料，確定設(shè)計(jì)方案 如圖2.1所示，根據(jù)編排的工藝規(guī)程，我們明確第10道工序的定位、夾緊及刀具、量具的選用，為鉆夾的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。(鉆、鉸銷孔直徑6上偏差+0.03，下偏差0，倒角1×45°)。 圖2.1 鉆床夾具的定位夾緊方式 1. 確定夾具設(shè)計(jì)方案、結(jié)構(gòu) 在確定夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的基本原則：確保零件加工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，操作方便高效，制造成本低廉。綜合分析運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，結(jié)合工序的實(shí)際情況，分析研究后確定方案。 2. 繪制結(jié)構(gòu)草 圖2.2 鉆床夾具 2.1.2 確定零件的定位方式，選擇定位元件 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及六點(diǎn)定位原則結(jié)合加工精度要求，我們確定該工序零件的定位方式如下： 共限制其六個(gè)自由度，其中心軸為長(zhǎng)心軸，限制4個(gè)自由度；心軸小肩臺(tái)限制1個(gè)自由度，側(cè)面支承限制一個(gè)自由度，屬于完全定位。 2.1.3 定位誤差的計(jì)算 定位誤差由基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成，由文獻(xiàn)[8]知： △D = △Y + △B （2.1） 式中：△D— 夾具的定位誤差 △Y— 基準(zhǔn)位移誤差 △B— 基準(zhǔn)不重合誤差 工件以孔與心軸(或定位銷)外圓間隙配合時(shí)單邊接觸，選擇芯軸直徑公差為0.01mm則： △Y=O1O2=(Dmax-dmin)／2=(dD+dd)=(O.075十O.025)／2＝0.05（mm） 由于孔f6和與心軸配合的定位基準(zhǔn)面在一個(gè)平面內(nèi)，距離尺寸為0，不存在基準(zhǔn)不重合誤差，即△B＝0，所以： △D＝△Y＝0.05mm 因要求保證加工孔f6到定位基準(zhǔn)（定位端面）的距離這一主要尺寸的公差0.5mm。 工件允許誤差的三分之二為0..5×2／3≈0.3mm，顯然定位誤差沒有超出工件主要尺寸公差的三分之二，所以方案可行。 2.1.4 確定夾具的對(duì)刀裝置、引導(dǎo)裝置 根據(jù)本工序零件的待加工表面的工序尺寸精度及相互位置精度等幾項(xiàng)要求，結(jié)合實(shí)際情況，選擇并確定引導(dǎo)裝置，因?yàn)槭倾@夾我們不準(zhǔn)備設(shè)計(jì)的對(duì)刀裝置。固為是鉆床夾具所以它的鉆模板比較特殊，它是與組合機(jī)床連在一起。當(dāng)機(jī)床工作臺(tái)落下時(shí)鉆模板隨工作臺(tái)落下，這時(shí)鉆頭隨之落下，進(jìn)行加工。而工作臺(tái)是回轉(zhuǎn)的，因?yàn)橛?個(gè)工位，所以我們要設(shè)計(jì)是一個(gè)3608的正方形夾具。他隨工作臺(tái)回轉(zhuǎn)，從而完成了4個(gè)工位。注意，我們要在夾具體上設(shè)有圓柱銷設(shè)計(jì)。因?yàn)檫@樣能保證加工位置的一致性，而使加工達(dá)到高效的目的。 2.1.5 確定夾具與機(jī)床聯(lián)接固定相對(duì)位置的元件 鉆床夾具是直接通過耳座槽。用T型螺栓固定在夾具上的。應(yīng)注意耳座槽的大小尺寸與工作臺(tái)上的T型槽相符。查文獻(xiàn)[8]可知，T型槽寬為20的耳座寸。 確定夾具體和整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)面轉(zhuǎn)工作臺(tái)的組合機(jī)床，我們?cè)O(shè)計(jì)的夾具也是整個(gè)夾具體，它包含了4個(gè)工位，采用中空結(jié)構(gòu)，這樣可以節(jié)省材料，也可大大利用空間。每個(gè)工位一次裝夾2個(gè)工件，整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，便于工件的裝卸。再研究我們的這道工序的定位、夾緊。利用緊固的三角形螺紋螺母手動(dòng)夾緊。因?yàn)槊總€(gè)工位的工件為2個(gè)，共4個(gè)工位，可同時(shí)安裝和加工8個(gè)工件，故生產(chǎn)率很高，而且夾緊工件也不浪費(fèi)工作時(shí)間。夾具裝配圖中，我們盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，對(duì)于必要的非標(biāo)準(zhǔn)零件我們都一一畫了零件圖。 2.1.6 鉆模板的設(shè)計(jì) 鉆模板用于刀具的正確導(dǎo)向，以提高加工精度，本組機(jī)使用的是移動(dòng)式鉆模板。 鉆模板是隨組臺(tái)機(jī)床的主軸箱一起上下運(yùn)動(dòng)的。為使鉆模板與夾具準(zhǔn)確定位，在夾具體設(shè)計(jì)時(shí)，鉆模板上有兩孔，孔內(nèi)有耐磨的襯套向下移動(dòng)時(shí)與夾具體上的導(dǎo)向柱配合實(shí)現(xiàn)定位。配合為H7／g6。 鉆模板上導(dǎo)套磨損很大，采用可換鉆套，鉆套外端加有襯套，導(dǎo)套與襯套配合H7/h6、襯套與鉆模板的配合采用過盈配合，即 H8/n7。 為保證鉆模板上下運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，用直徑為&40的導(dǎo)向柱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)桿上安有彈簧，導(dǎo)桿與鉆模板間靠彈簧銷鎖緊，便于拆卸和安裝。 2.2 銑床夾具設(shè)計(jì) 2.2.1 研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù) 同鉆床一樣，我們根據(jù)編排的工藝路線，明確深入了解第7道工序(銑導(dǎo)塊撥槽及項(xiàng)面)。保證頂平面到定位中心距離為32上、下偏差0.1，進(jìn)一步明確定位夾緊方式，對(duì)所用的銑床有一個(gè)初步概念。 2.2.2 確定夾具設(shè)計(jì)方案，結(jié)構(gòu)．繪制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1. 確定夾具設(shè)計(jì)方案,結(jié)構(gòu) 同樣要以夾具設(shè)計(jì)的基本原則為依據(jù)，經(jīng)過分析、研究后確定最合理的設(shè)計(jì)方案。確定零件的定位方式，選擇定位元件，計(jì)算定位誤差。 我們通過分析．研究工件的規(guī)則外形及需要加工定位，還有六點(diǎn)定位原則，確定零件的定位方式如下： 圖2.3 銑床夾具的定位夾緊方式 2. 結(jié)構(gòu)草圖 圖2.4 銑床夾具 如上圖知，我們主要通過長(zhǎng)心軸限制4個(gè)自由度，一個(gè)軸肩限制一個(gè)自由度。定位塊限制一個(gè)自由度。從而實(shí)現(xiàn)6個(gè)自由度的六點(diǎn)定位。用長(zhǎng)心軸定位時(shí)，要對(duì)定位誤差進(jìn)行計(jì)算. 2.2.3 定位誤差的計(jì)算 定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差組成，由文獻(xiàn)[8]可知： △D=△Y+△B (2.2) 完成此工序時(shí)，工件孔與心軸單邊接觸：工件以孔為定位基準(zhǔn)，與工序基準(zhǔn)重合。因?yàn)閮?nèi)孔間的配合為&16H7／h6。孔徑為&16上偏差+0.018下偏差-0.011所以 △D=(Dmax-dmin)/2=(dD+dd)/2=(0.018+0.011)/2=0.0145 要求保證頂平面到定位中心距離為32上下偏差0 IT=0.2,工件誤差的三分之一為0.2/3=0.067 定位誤差小于工件誤差的2/3，故可行。 2.2.4 計(jì)算夾緊力 由前面的定位，夾緊方式簡(jiǎn)單，我們分析叉口側(cè)面需夾緊機(jī)構(gòu)?；蚴菈喊寤蚴瞧渌覀兺ㄟ^計(jì)算夾緊力，選擇合理的夾緊機(jī)構(gòu)裝置。有心軸及其軸屑定位后，通過定位塊可以給工件一面定位。經(jīng)分析，&26的另一側(cè)也需一夾緊機(jī)構(gòu)給予夾緊。 1．先看導(dǎo)塊叉口側(cè)面所需的夾緊力：根據(jù)文獻(xiàn)[8]選擇合適的公式進(jìn)行計(jì)算。選擇防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)的公式： Wk=K3m3sina/2/m1Rsina/2+m2R P=CpT0.86Sz0.72D-0.86BKpG 式中：Cp再用高速鋼W18Cr4V銑刀銑削時(shí)，為考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù)。 銑削深度S：每齒進(jìn)給量D——銑刀直徑查得銑床d109((0.52-0.7)，工作壓力(50-70)經(jīng)過計(jì)算得，查手冊(cè)選取D=65的液壓缸合理，又方便，省時(shí)，費(fèi)用不會(huì)太高，所以在大批大量生產(chǎn)中選用此裝置。另一液壓夾緊裝置，設(shè)想通過頂壓& 126端面實(shí)現(xiàn)的。另一端面有支撐板實(shí)現(xiàn)定位夾緊，故夾緊力不會(huì)太大。由上述的計(jì)算法我們可以推算，我們可以估算一下此裝置。銑削力同上，夾緊力公式也由上式估算，最后，我們還是選用D為65的液壓缸我們選用的兩個(gè)液壓缸，都采用地腳式的，因?yàn)檫@樣更適合夾具體的結(jié)構(gòu)，我們將安裝于夾具體的外側(cè) 2．氣缸的設(shè)計(jì) 根據(jù)對(duì)壓板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校核，需要選擇小徑（活塞桿）為∮25的活塞雙作用氣壓缸，才能滿足生產(chǎn)需要。 設(shè)計(jì)過程： a、由文獻(xiàn)[6]表12-7可知，選擇氣缸的類型。 因?yàn)榇斯ば蚣庸ひ淮嗡膫€(gè)件，需要兩個(gè)壓板同時(shí)夾緊，所以選擇雙活塞氣缸，兩個(gè)活塞同時(shí)向相反方向運(yùn)動(dòng)。 b、氣缸的主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算，由文獻(xiàn)[6]第721頁可知： 拉力 P0=/4(D2-d2)P-T≈0.9×/4D2P-T （2.3） 所以 （2.4） 式中：P0－活塞桿上的拉力 T －汽缸工作時(shí)的阻力 D －汽缸內(nèi)徑 P －工作壓力 取P=3Mpa P0=4173N 代入公式（2.4）得： D=77μm 由文獻(xiàn)[6]表12-9b可知：取D=80cm 由文獻(xiàn)[6]表12-10可知： 取汽缸壁厚為10mm d=0.25 D=22.4cm 由文獻(xiàn)[6]表12-14b可知：取活塞桿 d=28cm 2.2.5 確定刀具的對(duì)刀裝置，引導(dǎo)裝置 銑夾不同于鉆夾，它有對(duì)刀裝置，用它來對(duì)刀，本工序加工撥槽及頂面，必須先保證定位面到定位中心的距離，槽寬由刀具保證，側(cè)壁到定位面的距離通過銑刀的寬度和銑刀桿的直徑保證，對(duì)刀裝置上安裝塞尺，所以，我們?cè)诎惭b對(duì)刀塊時(shí)注意留出3-5毫米的位置放塞尺：對(duì)刀塊安裝在夾具體上。總之，使銑刀可順利的銑完撥槽和頂面。安裝對(duì)刀裝置，要先設(shè)好螺孔。加工時(shí)再鉆銷孔。銷孔粗糙度值為0.8，安裝面的精度也得達(dá)到Ra0.8。塞尺的放置，防止銑刀與對(duì)刀塊干涉。對(duì)刀完畢后，塞尺應(yīng)拿走。通過 上述要點(diǎn)及夾具體的結(jié)構(gòu)，我們采用側(cè)裝對(duì)刀板。 2.2.6 夾具與機(jī)床聯(lián)接的定位元件 銑床與機(jī)床的聯(lián)接方式不同于鉆夾，它是通過定向鍵定位的，確定夾具在機(jī)床上的合理位露，然后將T形螺栓通過耳座槽位置，把夾具體固定在工作臺(tái)上。耳座槽與定向鍵都是通過工作臺(tái)上的T形槽進(jìn)行選擇的。由于T形槽的寬度是18，確定了耳座槽與定向鍵的大小，我們可從夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)中得到這些數(shù)據(jù)。，定向鍵的安裝必須保證它的精度和作用。定向鍵安裝在工作臺(tái)上的通槽內(nèi)，槽的寬度與定向鍵的寬度相同，以保證夾具良好的定位，’定向鍵的精度我們一般取18h6。對(duì)導(dǎo)塊的銑夾我們分析了基本夾具的結(jié)構(gòu)，它不會(huì)很大，所以需要兩個(gè)耳座槽及定向鍵即可，它們的位置可由夾具手冊(cè)查得。見裝配圖。 2.2.7 確定夾具體的整體結(jié)構(gòu) 通過設(shè)計(jì)鉆床夾具，我們已經(jīng)基本熟悉了夾具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，按照上述的分析，我們已對(duì)銑夾有了一個(gè)初步方案，這個(gè)方案需要我們不斷修改直到最優(yōu)。夾具體設(shè)計(jì)成一個(gè)中空式的，可以利用空間和節(jié)省材料。有些擰緊件可放置在里邊。夾具體一側(cè)開口可以維修，以便可以修理、擰緊松的零件。粗略的勾出夾具的基本結(jié)構(gòu)，然后考慮對(duì)刀塊的安裝，為了滿足加工要求采用逆銑，由于液壓缸放在工作臺(tái)的外側(cè)，所以液壓缸的工作行程必須控制以便裝卸工件方便。綜合的反復(fù)考慮對(duì)刀板的安裝可以在鑄出夾具體的凸臺(tái)上精銑，一個(gè)平面保證平面精度后，再安裝，同時(shí)保證位置。夾具體上各零件的安裝在合理的情況下，應(yīng)盡量縮小整體結(jié)構(gòu)體積和重量，工件要便于裝卸，由于工件用長(zhǎng)心軸定位，所以工件裝卸時(shí)使工件完全拿出，夾緊液壓缸的行程有一定要求。由于壓板的反復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以我們可以設(shè)置導(dǎo)套作一導(dǎo)向，具體裝置請(qǐng)參看零件圖，我們將其鑄出凸臺(tái)，再半精加工，用圓拄銷聯(lián)結(jié)液壓缸的活塞桿和壓板，實(shí)現(xiàn)夾緊工件，防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)，具體的銑床夾具的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參照 銑床夾具裝配圖。 2.2.8 液壓缸體設(shè)計(jì) 因?yàn)楸緳C(jī)床采用液壓缸控制加工，所以在選用液壓缸時(shí)要考慮執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式，行程，速度范圍，負(fù)載條件，運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度，工作循環(huán)和動(dòng)作周期，同步或連鎖要求，工作可靠性等等。在這里我對(duì)液壓缸的工作原理圖作如下闡述： 如圖2.3所示 當(dāng)電磁鐵1YA失電 ，2YA得電 ，3YA 失電時(shí) ，液壓缸由差動(dòng)連接 實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，此時(shí)，壓板壓向工件。而當(dāng)1YA失電 2YA失電 3YA得電 時(shí) 壓板緩慢靠向工件 壓緊。而壓緊后KT繼電器得電，實(shí)現(xiàn)延時(shí)，此時(shí)加工，當(dāng)電磁鐵1YA得電 ，2YA失電 ，3YA 失電時(shí)，液壓缸實(shí)現(xiàn)快退，到終點(diǎn)時(shí)KT繼電器再次得電延時(shí)，此時(shí)安裝工件。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。 （a） （b） （c） 圖2.5 液壓工作原理圖 4 專用刀具設(shè)計(jì) 鉸刀是孔的精加工刀具，與鉆頭、擴(kuò)孔鉆相比，其加工余量小，齒數(shù)多、導(dǎo)向性好、切削平穩(wěn)、槽底直徑大、剛性好，所以加工精度可達(dá)IT9-IT7，加工表面粗糙度為Ra3.2-0.4mm。根據(jù)工件的加工要求，為了達(dá)到直徑8孔的粗糙度3.2，因此選用專用絞刀。 4.1 鉸刀類型的選用 鉸刀的類型可根據(jù)被加工工件孔徑大小、工件材料和切削用量等選用。因?yàn)槲覀兗庸さ氖且粋€(gè)直徑8的孔，根據(jù)直徑我們選則高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀。 4.2 設(shè)計(jì)步驟和方法 由文獻(xiàn)[9]可知下表： 表4.1 鉸刀的設(shè)計(jì)步驟及相關(guān)尺寸 序號(hào) 名 稱 符 號(hào) 計(jì)算公式 結(jié) 果 1 鉸刀類型 由表2－34 選用高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 2 鉸刀直徑 d d=D d=8 3 鉸刀直徑公差 由表2-70 公差值為 4 鉸刀齒數(shù) z 由表2-35 Z=6 5 鉸刀刀齒在圓 上的分布 采用等齒距布 6 齒槽形狀及尺寸 Θ,F,f,r 由表2-37，2-38 選用直線齒背，θ=80,F=0.6,f=0.15,r=0.5 7 齒槽方向 由表2-40 選用直槽 8 刀具幾何參數(shù) 由表2-42 9 刀具工作部分材料 選用W18Cr4V 10 刀柄材料 選用40Cr 11 切削部分前端直徑 d4 d4=d-(1.3~1.4)×2e 鉸削余量 e=0.05,d4=8-1.3×0.1=7.87 12 倒錐部分直徑 d2 d2=d-g, 由表2-44 g=0.05,d2=￠8 13 鉸刀切削部分長(zhǎng)度 l l=(0.71~8)d,參考表2-47 取=58 14 鉸刀切削部分長(zhǎng)度 l1 l1=d-d4/2ctgkr l1=8-7.87?2ctg5?=2.24,取 l=2.5 15 前導(dǎo)錐長(zhǎng) l3 l3=1~3 取l3=1.5 16 鉸刀圓柱校準(zhǔn)部分長(zhǎng) l6 l6=(0>16~0.9)d l6=0.8×8=6.4 17 鉸刀總長(zhǎng) L 由表2-45 L=117~156, L=150 18 柄部莫氏錐度 由表2-45 3# 19 鉸刀柄部長(zhǎng) l2 由表2-45 l2=42 20 鉸刀頸部直徑 d3 由表2-45 d3=6.5 21 鉸刀頸部長(zhǎng) l4 l4=L-l-l2 l4=150-42-33=75 22 中心孔 D,D1,l1,l 由附表1A型 D=0.8,D1=1.7,l1=0.78,l=0.7 4.3 刀具結(jié)構(gòu) 圖4.1 專用鉸刀圖 結(jié) 論 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)我們二年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)過程，培養(yǎng)我們動(dòng)手能力，我們即將邁向社會(huì)，面對(duì)新的挑戰(zhàn)，我們不僅要冷靜下來用腦思考，而且要?jiǎng)邮秩プ龈遣豢煞蛛x的一個(gè)部分。 學(xué)無止境，機(jī)械這門課驗(yàn)證了這句話，它適用丁那些不怕吃苦，勇住直前的人，不斷的鉆研才會(huì)有成就。這次的設(shè)計(jì)是我們充分發(fā)揮自己想象力的一個(gè)好機(jī)會(huì)。 在這四個(gè)半月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我除了熟練掌握了CAD繪圖，還知道了如何設(shè)計(jì)能提高生產(chǎn)率，當(dāng)然是以保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，還要涉及及到降低生產(chǎn)成本。 這次的設(shè)計(jì)只是一個(gè)開端，經(jīng)過努力終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，當(dāng)中還有很多不足之處，希望老師給予指正，我會(huì)虛心的接受各位老師的意見。 總的來說，汽車導(dǎo)向塊在變速箱中起到了變速的作用，東西雖小，作用很大。 謝 辭 經(jīng)過兩個(gè)月的不懈努力，在指導(dǎo)教師仲老師的指導(dǎo)下和教研室各位老師的輔助下，使我如期完成了即定的設(shè)計(jì)任務(wù)，在此對(duì)各老師致以最真摯的謝意。 通過本次設(shè)計(jì)使我們真正體會(huì)到機(jī)械設(shè)計(jì)工作的艱辛，它需要設(shè)計(jì)者必須具備耐心，細(xì)致，堅(jiān)韌不撥的精神。 在這段時(shí)間里，我經(jīng)過了三個(gè)階段，即迷茫、入門、自己創(chuàng)三個(gè)階段，在每個(gè)階段里，指導(dǎo)教師仲老師給予我很大的幫助。在剛剛發(fā)下題目的時(shí)候，我頭腦里一片空白無從入手，是在仲老師引導(dǎo)下我邁出了設(shè)計(jì)的第一步，漸漸的我找到了設(shè)計(jì)的感覺，明白了一些原理，對(duì)題目有一了些初步的了解，再由仲老師的點(diǎn)撥之后，我可以根據(jù)一些參考資料，計(jì)算一些參數(shù)，設(shè)計(jì)出兩套夾具。 故然設(shè)計(jì)的結(jié)果肯定是有許多不足之處，但是，這次設(shè)計(jì)，使我明白了許多實(shí)際的東西，是課堂和課本里所找不到的知識(shí)，是我受益蜚淺。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感到機(jī)械學(xué)不是那么枯燥無味，其實(shí)這里面也有很多樂趣還可以鍛煉自己的邏輯思維和空間想象能力，而且老師對(duì)我的嚴(yán)格要求，使我有了一個(gè)治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，以至于影響了我以后的人生道路。 在此，我再一次感謝各位老師。 2009年69月7日 參考文獻(xiàn) [1] 趙如福. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè). 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社出版. 第三版 P148～494 [2] 謝永瀛. 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè). 出版社: 機(jī)械工業(yè)出版社出版 . 1998 P35～50 [3] 許峰. 機(jī)床夾縣設(shè)計(jì). 沈陽 : 東北大學(xué)出版社. 1998 P23～72 [4] 羅圣國(guó)，吳宗澤 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