挖掘機(jī)力桿叉架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【鏜φ42和φ27通孔】【鉆底面4Xφ6孔】,鏜φ42和φ27通孔,鉆底面4Xφ6孔,挖掘機(jī),叉架,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),42,以及,27,通孔,底面 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 課 題： 挖掘機(jī)力桿叉架加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 專 題： 專 業(yè)： 機(jī)械制造及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時(shí) 間： 摘 要 本設(shè)計(jì)專用夾具的設(shè)計(jì)挖掘機(jī)力桿叉架零件加工過(guò)程的基礎(chǔ)上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設(shè)計(jì)遵循的原則是先加工面后加工孔表面?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過(guò)底面作一個(gè)良好的基礎(chǔ)過(guò)程的基礎(chǔ)。主要的流程安排是支持在定位孔過(guò)程第一個(gè)，然后進(jìn)行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨(dú)過(guò)程。整個(gè)過(guò)程是一個(gè)組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機(jī)構(gòu)，因此，對(duì)于大批量，更高的生產(chǎn)力，滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)力桿叉架類零件；工藝；夾具； ABSTRACT Foundation design of cylinder parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements. Key words: cylinder parts; technology; fixture; III 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第1章 零件的分析 1 1.1零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 2 第2章 確定毛坯的種類和制造方法 3 2.1選擇毛坯 3 2.2確定機(jī)械加工余量 3 2.3設(shè)計(jì)毛坯尺寸 3 第3章 擬定工藝路線 4 3.1 孔和平面的加工順序 4 3.2孔系加工方案選擇 4 3.3加工的問(wèn)題和設(shè)計(jì)所采取措施 5 3.4主要工序安排 5 3.5工藝路線的擬定 5 3.6機(jī)械加工余量、工序及毛坯的確定 7 3.7確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 7 3.8 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 13 第4章 鏜Φ42和Φ27的通孔夾具設(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 18 4.5 夾具體的設(shè)計(jì) 19 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 19 第5章 鉆底面4XΦ6孔夾具設(shè)計(jì) 20 5.1 研究原始質(zhì)料 20 5.2 定位、夾緊方案的選擇 20 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 20 5.4 誤差分析與計(jì)算 22 5.5 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 23 5.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 25 5.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 27 總 結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 31 V 30 第1章 零件的分析 1.1零件的作用 題目給出的零件是挖掘機(jī)力桿叉架。挖掘機(jī)力桿叉架零件的加工質(zhì)量，零件的加工質(zhì)量，并確保組件正確安裝。因此，挖掘機(jī)力桿叉架的加工質(zhì)量影響裝配運(yùn)動(dòng)精度，影響性能和壽命。 1.2 零件的工藝分析 由挖掘機(jī)力桿叉架零件圖可知。挖掘機(jī)力桿叉架是一個(gè)殼體零件，別安裝在五個(gè)平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔?？煞秩M加工表面。分析如下： 由挖掘機(jī)力桿叉架零件圖可知?，F(xiàn)分析如下： 主要加工表面有以下5個(gè)主要加工表面; 1.端面 通過(guò)粗銑精銑達(dá)到1.6精度要求 2.內(nèi)圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達(dá)到6.3的精度要求 3.內(nèi)表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求 4.底面 通過(guò)粗銑直接使底面精度達(dá)到12.5 5. 凸臺(tái)端面 在凸臺(tái)端面使其達(dá)到12.5的精度要求 第2章 確定毛坯的種類和制造方法 2.1選擇毛坯 由于零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，大批量生產(chǎn)，又是薄壁的中小型零件，所以采用砂型鑄造，工件材料為HT200。 2.2確定機(jī)械加工余量 鑄件的尺寸公差按GB/T6414-1999確定，機(jī)械加工余量按GB/T11351-89確定。 根據(jù)GB/T6414-1999查表得尺寸公差CT為8-12級(jí)。加工余量等級(jí)為F～H。所以，可取CT=9級(jí)。查表（GB/T6414）查出各表面的公差數(shù)值。 零件尺寸 公差CT 端面55 3 底面尺寸20 3 凸臺(tái) 3 底面尺寸37 3 孔 3 2.3設(shè)計(jì)毛坯尺寸 倒檔撥叉毛坯圖尺寸（單位：mm） 零件表面 總余量 毛坯尺寸 公差CT 端面55 3 58 2 底面尺寸20 3 23 1.6 底面尺寸37 3 46 1.5 孔 3 21 1.6 第3章 擬定工藝路線 3.1 孔和平面的加工順序 挖掘機(jī)力桿叉架類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應(yīng)遵循先加工面后來(lái)加工孔，第一個(gè)基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的表面處理。然后，整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程。地基處理的管道應(yīng)遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個(gè)孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進(jìn)而孔加工提供前提，也有利于保護(hù)刀具。 3.2孔系加工方案選擇 通過(guò)挖掘機(jī)力桿叉架的加工方案，應(yīng)選擇符合加工方法，加工精度和加工設(shè)備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟(jì)因素。了滿足精度和生產(chǎn)率的要求，應(yīng)選擇在的最終價(jià)格。 根據(jù)基挖掘機(jī)力桿叉架部要求顯示和生產(chǎn)力的要求，目前應(yīng)用在鏜床夾具鏜床組合適于。 （1）鏜套加工 在大批量生產(chǎn)中，加工管底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設(shè)計(jì)和制造要求。當(dāng)鏜桿的鏜套引導(dǎo)鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。 鏜模提高系統(tǒng)抗振動(dòng)、剛度。同時(shí)加工幾個(gè)工件的過(guò)程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過(guò)鉆孔獲得也受到一定的限制。 （2）用坐標(biāo)鏜方法 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實(shí)現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級(jí)換代，所需時(shí)間短。普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長(zhǎng)，難滿足要求，和坐標(biāo)鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標(biāo)鏜床。 隨著坐標(biāo)鏜削的方法，需要挖掘機(jī)力桿叉架孔的和在直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成的和公差的公 3.3加工的問(wèn)題和設(shè)計(jì)所采取措施 由以上分析可知。挖掘機(jī)力桿叉架零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個(gè)過(guò)程中的主要問(wèn)題是確保和孔的位置精度，應(yīng)對(duì)孔與平面間的關(guān)系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過(guò)程中的效率問(wèn)題。 3.4主要工序安排 用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn)?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個(gè)工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成，除了個(gè)人的過(guò)程，作定位基準(zhǔn)。因此，孔底面也應(yīng)在兩個(gè)工藝孔加工工藝處理。 工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔鉆床的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。對(duì)于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實(shí)際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實(shí)際上是用于精加工軸承孔，從而支持?jǐn)U孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動(dòng)公差。螺紋孔攻絲時(shí)，切削力小，可以分散在后期階段。 加工完成后，還要檢驗(yàn)入庫(kù)等操作，衛(wèi)生打掃干凈。 3.5工藝路線的擬定 根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)將挖掘機(jī)力桿叉架加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 10、鑄造 20、人工時(shí)效 30、粗銑底面 40、銑?30凸臺(tái)端面 50、鉆擴(kuò)孔底面孔?15 60、銑?60左側(cè)端面 70、鉆底面通孔4x ?6 80、粗銑----半精銑中心孔?42孔、?27孔以及其端面 90、-精鏜中心孔?42孔、?27孔以及其端面 100、去毛刺 110、檢驗(yàn) 120、入庫(kù) 工藝路線二： 10、鑄造 20、人工時(shí)效 30、粗銑底面 40、銑?30凸臺(tái)端面 50、銑?60左側(cè)端面 60、鉆擴(kuò)孔底面孔?15 70、鉆底面通孔4x ?6 80、粗銑----半精銑中心孔?42孔、?27孔以及其端面 90、-精鏜中心孔?42孔、?27孔以及其端面 100、去毛刺 110、檢驗(yàn) 120、入庫(kù) 工序一是先鉆擴(kuò)孔底面孔?15，然后銑?60左側(cè)端面，而方案二是先銑?60左側(cè)端面，然后鉆擴(kuò)孔底面孔?15，因?yàn)殂?60左側(cè)端面需要先以底面孔?15為基準(zhǔn)，所以選擇方案一 根據(jù)加工要求和提高效率時(shí)間等因素綜合選擇方案一： 10、鑄造 20、人工時(shí)效 30、粗銑底面 40、銑?30凸臺(tái)端面 50、鉆擴(kuò)孔底面孔?15 60、銑?60左側(cè)端面 70、鉆底面通孔4x ?6 80、粗銑----半精銑中心孔?42孔、?27孔以及其端面 90、-精鏜中心孔?42孔、?27孔以及其端面 100、去毛刺 110、檢驗(yàn) 120、入庫(kù) 3.6機(jī)械加工余量、工序及毛坯的確定 “挖掘機(jī)力桿叉架”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。 （1）底面的加工余量。 根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工余量如下： 粗銑：參照《工藝手冊(cè)第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。 精銑：參照《手冊(cè)》，余量值。 （3）螺孔毛坯實(shí)心，不沖孔 （4）端面加工余量。 端面分粗銑、精銑加工。各余量如下： 粗銑：參照《工藝手冊(cè)》，其余量規(guī)定，取。 （5）螺孔加工余量 毛坯實(shí)心，不沖孔。 3.7確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序10 無(wú)切削加工，無(wú)需計(jì)算 工序20 無(wú)切削加工，無(wú)需計(jì)算 工序30：銑削底面 機(jī)床：銑床X52K 刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。 單邊余量：Z=3 mm 所以銑削深度： 精銑面余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣? 每齒進(jìn)給量：取取銑削速度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻(xiàn)取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：取 切削工時(shí) 被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取 走刀次數(shù)1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序40：銑?30凸臺(tái)端面 機(jī)床：銑床X52k 刀具：面銑刀（硬質(zhì)合金材料） 齒數(shù)[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，取 銑削速度：參照《工藝手冊(cè)》，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》, 被切削層：由毛坯可知 刀具切入： 刀具切出：取 走刀次數(shù)1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，取 銑削速度：參照《工藝手冊(cè)》，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層：由毛坯可知 刀具切入：精銑時(shí) 刀具切出：取 走刀次數(shù)1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序50、鉆擴(kuò)孔底面孔?15 （1）先鉆孔，然后擴(kuò)孔加工到?15 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，取 切削速度：參照《工藝手冊(cè)》，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 走刀次數(shù)1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）擴(kuò)孔?15孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》 切削速度：參照《工藝手冊(cè)》取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 走刀次數(shù)1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序60：銑?60左側(cè)端面 機(jī)床：銑床X52k 刀具：面銑刀（硬質(zhì)合金材料） 齒數(shù)[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，取 銑削速度：參照《工藝手冊(cè)》，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》, 被切削層：由毛坯可知 刀具切入： 刀具切出：取 走刀次數(shù)1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，取 銑削速度：參照《工藝手冊(cè)》，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層：由毛坯可知 刀具切入：精銑時(shí) 刀具切出：取 走刀次數(shù)1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序70、鉆底面通孔4x ?6 （1）鉆孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《工藝手冊(cè)》，取 切削速度：參照《工藝手冊(cè)》，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 走刀次數(shù)1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序80 ：粗銑----半精銑中心孔?42孔、?27孔以及其端面 機(jī)床：臥式鏜床T68 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： ⑴ 粗鏜?42孔、?27孔 進(jìn)給量：刀桿伸出取。因此確定進(jìn)給量。 切削速度，取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照參考文獻(xiàn)，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序90、精鏜中心孔?42孔、?27孔以及其端面 粗加工后單邊余量 進(jìn)給量：刀桿伸出取，切削深度。因此確定進(jìn)給量 切削速度：取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照參考文獻(xiàn)，取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 3.8 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 設(shè)年產(chǎn)量是10萬(wàn)件。一年有250個(gè)工作日。一個(gè)日產(chǎn)量420。一天工作時(shí)間的計(jì)算8個(gè)小時(shí)，每部分的生產(chǎn)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1.14min。機(jī)械加工單（在上述生產(chǎn)類型）時(shí)間定額：大規(guī)模生產(chǎn)） 大規(guī)模生產(chǎn)： 參照《工藝手冊(cè)》（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間計(jì)算公式： （大量生產(chǎn)時(shí)） 因此大批量單件時(shí)間計(jì)算： 其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） —輔助時(shí)間。 —布置場(chǎng)所地、休息時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 工序1：粗、精銑底面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。在加工過(guò)程中裝卸短暫，所以取裝時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》， 單間時(shí)間定額： 工序2：鉆底面孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。裝卸短暫所以取裝時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序3：粗銑凸臺(tái) 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。加工過(guò)程中裝卸短暫，所以取裝時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》， 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序4：鉆側(cè)面孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。由于生產(chǎn)線上裝時(shí)間很短，所以取裝時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》， 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序5：粗銑端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》， 單間時(shí)間定額： 一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序6：銑前后端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》， 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序7：粗鏜支承孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》， 單間時(shí)間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求 工序10：精銑端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。 取裝卸時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》， 單間時(shí)間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求 工序11：精銑側(cè)面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《工藝手冊(cè)》，取工步輔助時(shí)間。所以取裝時(shí)間。則 ：根據(jù)《工藝手冊(cè)》， 單間時(shí)間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求 第4章 鏜Φ42和Φ27的通孔夾具設(shè)計(jì) 4.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)加工鏜Φ42和Φ27的通孔要滿足粗糙度要求還要保證技術(shù)和尺寸要求。 4.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、鉸加工。 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 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)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過(guò)程，該夾緊力的計(jì)算應(yīng)該根據(jù)機(jī)械平衡原理來(lái)設(shè)計(jì)。 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)， 所以有： 產(chǎn)生的夾緊力（當(dāng)螺旋夾緊時(shí)）如下公式： 式中參數(shù)： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 通過(guò)計(jì)算所需夾緊力不是很大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 4.4 誤差分析與計(jì)算 本夾具定位位置在一個(gè)平面和2個(gè)定位銷， 由[5]和[6]可得： 1 定位誤差： 當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時(shí) 當(dāng)短圓柱銷以固定邊接觸時(shí) 通過(guò)分析可得： 因此，當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時(shí) 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 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： 從以上分析論述，所設(shè)計(jì)的夾具能達(dá)到零件加工要求。 4.5 夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體是夾具的基本組成部分，為了滿足加工要求，特定的文件夾應(yīng)該有足夠的剛度和強(qiáng)度，以及更好的結(jié)構(gòu)的過(guò)程。 由于鑄造工藝性好，幾乎沒(méi)有零件的尺寸，形狀，同時(shí)限制重量和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，良好的減振器，抗壓能力好，因此鑄造選擇材料HT200鑄件后，時(shí)效處理， 以消除應(yīng)力。 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，中心銷定位工件，再加上兩個(gè)浮動(dòng)銷定位，為了提高生產(chǎn)效率，在分析和方案比較仔細(xì)，手動(dòng)夾緊（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。 這種夾持機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，夾緊可靠，通用性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于機(jī)床。 第5章 鉆底面4XΦ6孔夾具設(shè)計(jì) 5.1 研究原始質(zhì)料 本夾具主要用來(lái)鉆底孔4XΦ6孔，除了滿足粗糙度要 因?yàn)榧庸ぞ炔桓?，故在加工中，主要目的是降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度從而來(lái)提高效率。 5.2 定位、夾緊方案的選擇 孔加工的無(wú)位置公差要求，由零件圖可知：在孔底面加工，粗，精銑，鉆，擴(kuò)孔。 選擇一個(gè)底面和V型塊定位方法的活動(dòng)，支撐釘位于面，夾緊方法操作簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)的移動(dòng)壓板夾緊。 要合理選擇定位基準(zhǔn)，不然會(huì)影響加工過(guò)程的質(zhì)量，進(jìn)而最終工件質(zhì)量。選擇不合適的基準(zhǔn)，故會(huì)增加加工過(guò)程或不合理工藝路線，導(dǎo)致夾具設(shè)計(jì)困難，最終達(dá)不到零件加工精度（特別位置精度）。所以我們應(yīng)該根據(jù)零件的技術(shù)要求，以保證加工精度的要求，定位基準(zhǔn)的合理選擇。以已加工好的端面作定位夾具。 5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 鉆該孔時(shí)選用：鉆床Z525，刀具鉆頭。 由參考文獻(xiàn)可得： 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 實(shí)際所需夾緊力：得： 有： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有： 式中：安全系數(shù) 所以 通過(guò)計(jì)算實(shí)際夾緊力不大，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 取，， 根據(jù)切削力，夾緊力的影響因素，在夾緊不利狀態(tài)過(guò)程，該夾緊力的計(jì)算應(yīng)該根據(jù)機(jī)械平衡原理來(lái)設(shè)計(jì)。最后，為了確保可靠夾緊，數(shù)值乘以安全系數(shù)實(shí)際所需夾緊力。 即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：是各種因素安全系數(shù) 所以有： 螺旋夾緊力按以下有： 式中參考文獻(xiàn)可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 通過(guò)計(jì)算實(shí)際所需夾緊力不大，該夾具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，決定使用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 5.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以1個(gè)平面和和1個(gè)心軸和1個(gè)支撐釘定位，螺旋機(jī)構(gòu)，必須要滿足誤差的總和應(yīng)該小于或等于該工序公差。 由[5]和[6]可得： 1 定位誤差： 當(dāng)以任意邊接觸時(shí) 當(dāng)以固定邊接觸時(shí) 式中彼此最小間隙 通過(guò)分析可得： 因此：當(dāng)以任意邊接觸時(shí) 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 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、所設(shè)計(jì)的夾具滿足零件加工精度要求。 5.5 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來(lái)滿足達(dá)到孔的加工的要求。 表 d D D1 H t 基本 極限偏差F7 基本 極限偏差D6 ＞0～1 +0.016 +0.006 3 +0.010 +0.004 6 6 9 -- 0.008 ＞1～1.8 4 +0.016 +0.008 7 ＞1.8～2.6 5 8 ＞2.6～3 6 9 8 12 16 ＞3～3.3 +0.022 +0.010 ＞3.3～4 7 +0.019 +0.010 10 ＞4～5 8 11 ＞5～6 10 13 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.013 12 +0.023 +0.012 15 ＞8～10 15 18 12 20 25 ＞10～12 +0.034 +0.016 18 22 ＞12～15 22 +0.028 +0.015 26 16 28 36 ＞15～18 26 30 0.012 ＞18～22 +0.041 +0.020 30 34 20 36 45 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 45 56 ＞30～35 +0.050 +0.025 48 52 ＞35～42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 ＞42～48 62 66 ＞48～50 70 74 0.040 5.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)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(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò) 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。 （5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)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(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過(guò)程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，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(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 5.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 本裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。壓緊力小，所以采用手動(dòng)夾緊。提高生產(chǎn)率，采用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 如前所述，夾具的設(shè)計(jì)，應(yīng)注意避免干擾，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低。了提高夾具的價(jià)格余量的過(guò)程是切削力小，所以手動(dòng)夾緊一般能達(dá)到工藝要求。 總 結(jié) 本課題是挖掘機(jī)力桿叉架的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，主要是確定的工藝設(shè)計(jì)的工藝路線，確定加工和切削參數(shù)，基本工時(shí)，本設(shè)計(jì)的零件工藝路線是正確合理的，定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的目的，可以保證工件的加工精度。在很多問(wèn)題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無(wú)法保證夾具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。在夾具設(shè)計(jì)中，由于定位基準(zhǔn)的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無(wú)法保證。在夾緊機(jī)構(gòu)由于尺寸的選擇，如不合理，但沒(méi)有達(dá)到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營(yíng)業(yè)額不合理。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，這些問(wèn)題都一一解決方案。在這一過(guò)程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識(shí)的能力，我的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，這些問(wèn)題都一一解決方案。在這一過(guò)程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識(shí)的能力，我的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細(xì)心。有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無(wú)情地重做。但一想到老師教得比平時(shí)多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個(gè)高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)真的很差，他們的能力，用學(xué)到的知識(shí)是不夠的，幾年來(lái)學(xué)習(xí)很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點(diǎn)不耐煩。主要是確定的工藝設(shè)計(jì)的工藝路線，確定加工和切削參數(shù)，基本工時(shí)，本設(shè)計(jì)的零件工藝路線是正確合理的，定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的目的，可以保證工件的加工精度。在很多問(wèn)題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無(wú)法保證夾具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。在夾具設(shè)計(jì)中，由于定位基準(zhǔn)的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無(wú)法保證。在夾緊機(jī)構(gòu)由于尺寸的選擇，如不合理，但沒(méi)有達(dá)到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營(yíng)業(yè)額不合理。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，這些問(wèn)題都一一解決方案。在這一過(guò)程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識(shí)的能力，我的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，這些問(wèn)題都一一解決方案。在這一過(guò)程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專業(yè)知識(shí)的能力，我的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細(xì)心。有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無(wú)情地重做。但一想到老師教得比平時(shí)多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個(gè)高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)真的很差，他們的能力，用學(xué)到的知識(shí)是不夠的，幾年來(lái)學(xué)習(xí)很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點(diǎn)不耐煩。 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[12] 胡紅舟等, 《Mechanical Eegineering CAD/CAM》, 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 致 謝 本課題是在XX老師指導(dǎo)下完成，非常感謝XX老師的耐心指導(dǎo)幫助。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)知識(shí)，相關(guān)的專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，是知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的專業(yè)知識(shí)得到鞏固和提高在原來(lái)的基礎(chǔ)上，就離不開(kāi)老師和同學(xué)的幫助。設(shè)計(jì)的分析是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析過(guò)程中，老師給了我很大的鼓勵(lì)，在設(shè)計(jì)和分析使我覺(jué)得更多的設(shè)計(jì)思路，提高的學(xué)習(xí)能力，和討論的問(wèn)題的分析，有一個(gè)更清楚的了解，使我受益不淺。 因?yàn)榕R近畢業(yè)的時(shí)間，許多本來(lái)應(yīng)該了解到的地方都沒(méi)有時(shí)間去仔細(xì)調(diào)查的來(lái)源，如控制，協(xié)調(diào)電網(wǎng)的理解，選擇求解器，它使我明白大學(xué)只是一個(gè)大致的方向，和距離太遠(yuǎn)，離實(shí)際應(yīng)用。但我認(rèn)為，方向是最重要的，因?yàn)榉较颍瑢⒂米钌俚木θプ鍪虑?，這項(xiàng)工作后，我的生命。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活中，從事的工作是千差萬(wàn)別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，個(gè)人有更高的熱情，但也最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻(xiàn)。 說(shuō)實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了。然而，明確其自身的設(shè)計(jì)結(jié)果，畢業(yè)設(shè)計(jì)仔細(xì)回味的旅程，一個(gè)罕見(jiàn)的成功立刻讓我昏昏欲睡。雖然這是我剛學(xué)的第一個(gè)走，一點(diǎn)在我的生命中的成功，但它讓我覺(jué)得更成熟了。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細(xì)心。有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無(wú)情地重做。但一想到老師教得比平時(shí)多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個(gè)高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)真的很差，他們的能力，用學(xué)到的知識(shí)是不夠的，幾年來(lái)學(xué)習(xí)很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點(diǎn)不耐煩。 2