- 1 -目 錄1 序言 31.1 設(shè)計(jì)目的 31.2 設(shè)計(jì)意義 31.3 現(xiàn)狀分析 31.4 發(fā)展前景 42 零件的分析 52.1 零件的作用 52.2 零件的工藝分析 53 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 63.1 確定毛坯的制造形式 .63.2 基面的選擇 63.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .63.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 .73.3 制定工藝路線 73.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 93.5 確定切削用量及基本工時(shí) .124 夾具設(shè)計(jì) .244.1 問(wèn)題的提出 .244.2 夾具設(shè)計(jì) .244.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇和定位元件及其他元件設(shè)計(jì)選擇 244.2.2 切削力、夾緊力計(jì)算，夾緊裝置的設(shè)計(jì)與選擇 254.2.3 定位誤差分析 264.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 27總結(jié) .28致謝 .29參考文獻(xiàn) .30附圖 .32- 2 -CA6140 車(chē)床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)摘要：本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械加工工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合等多方面的知識(shí)。此次我設(shè)計(jì)的 CA6140 車(chē)床手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝設(shè)備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，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)。關(guān)鍵詞：工藝、手柄座、切削用量、夾緊、定位。- 3 -1 序言1.1 設(shè)計(jì)目的畢業(yè)之前進(jìn)行這次設(shè)計(jì)是為了給我們將要畢業(yè)的大學(xué)生一次進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì)，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中提高了我們的設(shè)計(jì)能力，具體設(shè)計(jì)目的如下：（1）培養(yǎng)我們解決機(jī)械加工工藝問(wèn)題的能力（2）進(jìn)一步培養(yǎng)我們識(shí)圖、制圖、運(yùn)用和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能（3）培養(yǎng)我們熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力1.2 設(shè)計(jì)意義我設(shè)計(jì)的課題是 CA6140 車(chē)床手柄座的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的意義就在于，在設(shè)計(jì)過(guò)程中了解該零件存在的問(wèn)題，找出解決這些問(wèn)題的方法，通過(guò)自己的設(shè)計(jì)對(duì)該零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，以達(dá)到改善零件工作性能，提高零件工作效率的目的。對(duì)夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究，對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造有著重要意義：（1） 保證加工精度采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高且穩(wěn)定。（2） 提高生產(chǎn)率、降低成本用夾具裝夾工件，無(wú)需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級(jí)較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。（3） 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍使用專(zhuān)用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車(chē)床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過(guò)專(zhuān)用夾具還可將車(chē)床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。（4） 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。1.3 現(xiàn)狀分析手柄座已經(jīng)廣泛被用到各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，它的存在使機(jī)床的操作很方便，大大提高了工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)的效率，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)都向著自動(dòng)化、專(zhuān)業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。這就要求企業(yè)提高生產(chǎn)率，提高利用率。減少浪費(fèi)，降低成本。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)手柄座的設(shè)計(jì)和制造還存在一些問(wèn)題，設(shè)計(jì)水平不是很高，在零件的加工技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)技術(shù)水平還不及西方發(fā)達(dá)國(guó)家那么先進(jìn)，這些問(wèn)題急需得到解決。設(shè)計(jì)中包含機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀分析：國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的- 4 -統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的 85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3-4 年就要更新 50%-80%左右的專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10%-20%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：（1） 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；（2） 能裝夾一組具有相似性特征的工件；（3） 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；（4） 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；（5） 采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；（6） 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.4 發(fā)展前景機(jī)床夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展，在其帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向研究。（1） 高精化：高精機(jī)床加工精度提高，降低定位誤差，提高加工精度對(duì)夾具制造精度要求，機(jī)床夾具精度已提高到微米級(jí)，世界知名夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，適應(yīng)不同行業(yè)需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同型號(hào)，以及不同檔次精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。（2） 高效化：提高機(jī)床生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。減少工件安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷推陳出新。新型電控永磁夾具，夾緊和松開(kāi)工件只需 1-2 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。（3） 模塊、組合化：夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下了基礎(chǔ)，應(yīng)用 CAD 技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。（4） 通用、經(jīng)濟(jì)化：夾具通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，夾具系統(tǒng)可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)戴美樂(lè)公司孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣焊接夾具。元件功能強(qiáng)，使夾具通用性好，元件少而精，配套費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，很有推廣應(yīng)用價(jià)值。- 5 -2 零件的分析2.1 零件的作用圖 2-1 CA6140 車(chē)床手柄座零件圖(CA6140 lathe handle seat detail drawings)題目所給的零件是 CA6140 車(chē)床的手柄座。它位于車(chē)床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開(kāi)、停、換向和制動(dòng)。操作過(guò)程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車(chē)床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條軸往右移動(dòng)，通過(guò)撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動(dòng)，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開(kāi)，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下端，制動(dòng)帶被拉緊，使主鈾制動(dòng)。手柄與該零件通過(guò) mm 孔連接，機(jī)床內(nèi)部零件通過(guò) mm 孔與手柄座連接，即 CA6140 車(chē)25?10?床手柄座的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)由外部到內(nèi)部的傳遞。2.2 零件的工藝分析CA6140 車(chē)床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求,分述如下：1．以 為中心的加工表面825H?這一組的加工表面有 的孔，以及上下端面，下端面為 的圓柱端面；孔壁上825H? 45?- 6 -有距下端面 11mm、與 孔中心軸所在前視面呈 角的螺紋孔，尺寸為 M10，另外還825H??30有一個(gè)尺寸為 6H9mm 的鍵槽，孔與鍵槽的總寬度為 27.3H10mm。2．以 為中心的加工表面714?該組的加工表面有 的孔(有位置要求)，加工時(shí)測(cè)量深度為 25mm，鉆孔深度為714?28mm。上孔壁有一個(gè) 配鉸的錐銷(xiāo)通孔，該通孔有位置要求。以及 孔的端面。5 714H?3．以 為中心的加工表面710H?本組的加工表面有 的孔(兩個(gè))，及其兩個(gè)內(nèi)端面(對(duì)稱)，兩端面均有位置要求，710?端面之間的距離為 mm，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與.234?孔壁之間的平行度公差為 )825H?2.4．以 為中心的加工表面.這組的加工表面有 的孔，該孔通至 上的槽，并有位置要求。5.?85H?由上面的分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)加工另外一組。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的制造形式選擇毛坯應(yīng)考慮的因素有：零件的力學(xué)性能要求、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸、生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展等。我此次設(shè)計(jì)的 CA6140 車(chē)床手柄座零件的材料為 HT15—33，重量為 0.73kg。手柄座在使用過(guò)程中不經(jīng)常的變動(dòng)，它只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過(guò)程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度請(qǐng)求，由于零件生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)略，故本零件毛坯采用砂型鑄造。由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度請(qǐng)求，故都不鑄出，留后續(xù)機(jī)械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。- 7 -3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于該零件毛坯沒(méi)有鑄孔，故只能以 3 個(gè)主要端面為基準(zhǔn)，由于 φ45mm 小端面表面粗糙度為 Ra3.2mm，若直接以大端面為粗基準(zhǔn)，恐不能一次達(dá)到加工精度，故先以 φ45mm 小端面為粗基準(zhǔn)，粗銑 φ45mm 大端面，再以 φ45mm 大端面為基準(zhǔn)，粗、半精銑小端面，并保證尺寸 43mm。3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合” ，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。3.3 制定工藝路線擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1、工藝路線方案一：Ⅰ.銑 φ45mm 圓柱小端面;Ⅱ.粗銑 φ45mm 圓柱大端面,保證尺寸 43mm;Ⅲ.鉆、擴(kuò)、鉸 φ25H8mm 孔;Ⅳ.鉆、粗鉸、精鉸 φ10H7mm 孔;Ⅴ.鉆、粗鉸、精鉸 φ14H7mm 孔;Ⅵ.鉆、攻 M10mm 螺紋孔;Ⅶ. 拉鍵槽 6H9mm,保證尺寸 27.3H10mm;Ⅷ.鉆、鉸 φ5mm 圓錐孔;Ⅸ.銑 14 43mm 槽,保證尺寸 14mm,深度 43mm;?Ⅹ.鉆、鉸 φ5.5mm 孔;Ⅺ.去銳邊、毛刺;Ⅻ.終檢,入庫(kù)。2、工藝路線方案二Ⅰ.粗銑 φ45mm 圓柱大端面;Ⅱ.半精銑 φ45mm 圓柱小端面,保證尺寸 43mm;Ⅲ.鉆、擴(kuò)、鉸 φ25H8mm 孔;- 8 -Ⅳ.粗銑 φ14H7mm 孔端面;Ⅴ.鉆、粗鉸、精鉸 φ14H7mm 孔;Ⅵ.鉆、鉸 φ5mm 圓錐孔,鉆、粗鉸、精鉸 φ10H7mm 孔;Ⅶ.鉆、攻 M10 螺紋孔;Ⅷ. 拉鍵槽 6H9mm,保證尺寸 27.3H10mmⅨ.銑 14 43mm 槽,保證尺寸 14mm,深度 43mm;?Ⅹ.鉆、鉸 φ5.5mm 孔;Ⅺ.去銳邊、毛刺;Ⅻ.終檢,入庫(kù)。3、工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案差別在兩點(diǎn):一是方案一先加工有 Ra3.2mm 表面精度請(qǐng)求的小端面,再加工大端面,而方案二是先粗銑大端面,再加工小端面;二是方案一將 φ5mm 圓錐孔和 φ10mm孔按部就班次序加工,而方案二顯得更機(jī)動(dòng)聰慧,看出這兩個(gè)孔的定位方法,夾緊方法雷同,故而在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)加工出來(lái).另外,方案一沒(méi)有銑 φ14mm 孔端面,但由于 φ14mm 孔有嚴(yán)格深度請(qǐng)求,故最好還是粗銑一遍。兩套方案顯然方案二更簡(jiǎn)潔更契合請(qǐng)求,但正如前面所分析的,方案二將 φ5mm 圓錐孔和 φ10mm 孔的加工合并在一道工序中,雖然減少了裝夾次數(shù),簡(jiǎn)化了工藝設(shè)計(jì) ,但在一道工序中完成這兩個(gè)鉆孔,由于兩孔的加工深度,加工刀具尺寸,加工時(shí)產(chǎn)生的軸向力等等都相差較大,且兩孔的加工精度請(qǐng)求都較高，顯然組合機(jī)床不實(shí)用。如果采用搖臂鉆床，對(duì)于大批量生產(chǎn)，則要頻繁調(diào)換鉆頭刀具，大大增長(zhǎng)了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)效率，因此，決定還是將兩個(gè)孔離開(kāi)加工。綜上所述，零件的最后加工路線如下：4、工藝方案的斷定Ⅰ.粗銑 φ45mm 圓柱大端面,以 φ45mm 圓柱小端面為定位基準(zhǔn);Ⅱ.粗銑、半精銑 φ45mm 圓柱小端面,以 φ45mm 大端面為定位基準(zhǔn);Ⅲ.鉆、擴(kuò)、鉸 φ25H8mm 孔,以 φ45mm 圓柱大端面為定位基準(zhǔn);Ⅳ.鉆、粗鉸、精鉸 φ10H7mm,以 φ25H8mm 孔和 φ45mm 圓柱小端面為基準(zhǔn);Ⅴ.粗銑 φ14mm 孔端面,利用 φ45mm 圓柱小端面, φ25H8mm 孔和 φ10H7mm 孔定位,保證尺寸 43mm;Ⅵ.鉆、粗鉸、精鉸 φ14H7mm 孔,定位與Ⅴ工序雷同,保證孔深度 25mm;Ⅶ.鉆、攻 M10mm 螺紋孔,定位與Ⅴ工序雷同;Ⅷ.鉆、鉸 φ5mm 圓錐孔,定位與Ⅴ工序雷同;Ⅸ.拉鍵槽 6H9mm,為便于加工,以 φ45mm 圓柱小端面, φ10H7mm 孔和 φ14H7mm 孔端面定位,同時(shí)要保證尺寸 27.3H10mm;Ⅹ.銑 14 43mm 槽,定位與Ⅴ工序雷同,保證尺寸 43mm;?Ⅺ.鉆,鉸 φ5.5mm 孔,定位與Ⅴ工序雷同;- 9 -Ⅻ.去銳邊,毛刺,尤其注意 φ25H8mm 孔表面可能因?yàn)殂@ M10mm 螺紋孔以及插槽帶來(lái)的表面鱗次損傷;ⅩⅢ.終檢,入庫(kù)。3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“手柄座”零件材料為鑄鐵 HT15-33，硬度為 HBS165～187，毛坯的重量約為 1Kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造。相關(guān)數(shù)據(jù)參見(jiàn)零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，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：由于所有孔均有精度請(qǐng)求，且尺寸小，均不鑄出。故僅斷定三個(gè)端面的相干尺寸。查表斷定加工余量：砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，機(jī)器造型，公差等級(jí)為 CT8-12,取 CT10，加工余量等級(jí) E-G,取 G.切削余量：查[4]表 2—4，基礎(chǔ)尺寸小于 100mm，加工余量為 1.4mm；基礎(chǔ)尺寸小于63mm，加工余量為 0.7mm。鑄件公差等級(jí)：查[4],2—3 表，基礎(chǔ)尺寸小于 100mm，取 3.2mm；基礎(chǔ)尺寸小于63mm，取 2.8mm。1、φ45mm 圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量根據(jù)工序要求，φ45mm 圓柱兩端面經(jīng)過(guò)兩道工序，先粗銑 φ45mm 圓柱大端面，再粗、半精銑 φ45mm 圓柱小端面，各步余量如下：粗銑：查[3]表 5-45，其余量值規(guī)定，對(duì)于小端面（≤50mm）為 1.0～2.0mm，現(xiàn)取1.8mm。表 5-49 粗銑平面的厚度偏差（≤30mm）為—0.25～—0.39mm，現(xiàn)取—0.30mm。半精銑：由[3]表 5-47，其余量規(guī)定值為 1.0mm。故鑄造毛坯的基礎(chǔ)尺寸為 43＋1.2＋1.8＋1.0＝47mm 。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差為 2.8mm。故：毛坯的名義尺寸：43＋1.2＋1.8＋1.0＝47mm；毛坯的最小尺寸：47－1.4＝45.6mm；毛坯的最大尺寸：47＋1.4＝48.4mm；粗銑大端面后的最大尺寸：43＋1.0＋1.2＝45.2mm；粗銑大端面后的最小尺寸：45.2－0.30＝44.9mm；粗銑小端面后的最大尺寸：:43＋1.0＝44mm；粗銑小端面后的最小尺寸：:44－0.30＝43.7mm。精銑后尺寸與零件尺寸雷同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按[1]表 5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取 IT8=0.039,按入體原則取值,故精銑后尺寸為43-0.039=42.961mm。2、φ14H7mm 孔端面毛坯尺寸及加工余量- 10 -根據(jù)工序請(qǐng)求，φ14H7mm 孔端面僅由粗銑得到，故 φ14H7mm 孔端面距 φ25H8mm 孔中心線的毛坯基礎(chǔ)尺寸為 43＋1.2＝44.2mm，故：毛坯的名義尺寸：43＋1.2＝44.2mm；毛坯的最大尺寸：44.2＋1.4＝45.6mm；毛坯的最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸雷同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差?。?.28mm。故粗銑后的尺寸為 43.92mm。其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸請(qǐng)求，且對(duì)后面諸孔，槽的加工影響不大，僅荒銑即可，故不再一一贅述分析。3、其他尺寸及其加工余量的斷定其他工序尺寸包含 5 個(gè)孔，2 個(gè)槽，1 個(gè)螺紋孔的基礎(chǔ)尺寸，現(xiàn)僅分析重要的 5 個(gè)孔的加工余量及尺寸偏差。5 個(gè)孔均不鑄出，機(jī)械加工出來(lái)，根據(jù)[1]，由于 5 個(gè)孔的表面粗糙度請(qǐng)求均較高，所以都要經(jīng)過(guò)精鉸工序，具體工序尺寸和加工余量為：（1）φ25H8mm 孔，Ra＝1.6mm；根據(jù)[1]表 3.2-10，加工該孔的工藝為：鉆→擴(kuò)→鉸鉆孔：φ23mm；擴(kuò)孔：φ24.8mm 2Z＝1.8mm（Z 為單邊加工余量）； 鉸孔：φ25H8mm。表 2-1 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 23 0 23擴(kuò) 23 1.8 24.8鉸 24.8 0.2 25（2）φ10H7mm 孔，Ra＝1.6mm；根據(jù)[1]表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆→粗鉸→精鉸鉆孔：φ9.8mm；粗鉸：φ9.96mm；精鉸：φ10H7mm。表 2-2 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 9.8 0 9.8粗鉸 9.8 1.8 9.96精鉸 9.96 0.2 10（3）φ14H7mm 孔，Ra＝1.6mm；- 11 -根據(jù)[1]表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸鉆孔：φ13.0mm；擴(kuò)孔：φ13.85mm； 2Z＝0.85mm（Z 為單邊加工余量）；粗鉸：φ13.95mm；精鉸：φ14H7mm。表 2-3 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 13 0 13擴(kuò) 13 0.85 13.85粗鉸 13.85 0.1 13.95精鉸 13.95 0.05 14（4）φ5mm 圓錐孔，Ra＝1.6mm；由于零件圖紙未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)也按 H7 公差等級(jí)加工，按[1]表 3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆→精鉸鉆孔：φ4.8mm；精鉸：φ5H7mm。表 2-4 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 4.8 0 4.8精鉸 4.8 0.2 5（5）φ5.5mm 孔，Ra＝3.2mm。由于也未給出公差等級(jí)，現(xiàn)同樣按 φ5mm 圓錐孔加工方法：鉆→精鉸鉆孔：φ4.8mm；精鉸：φ5.5H7mm。表 2-5 工序尺寸表(Procedure sizes table)工序名稱 基本尺寸 加工余量 工序尺寸鉆 4.8 0 4.8精鉸 4.8 0.7 5.5（6）外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（ 端面） 。825H?查[1]表 2.2～2.5，取端面長(zhǎng)度余量均為 2.5mm（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 1mm- 12 -精銑 0.2mm（7）其他尺寸直接鑄造得到由于本設(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認(rèn)。3.5 確定切削用量及基本工時(shí)1．工序Ⅰ的切削用量及基本工時(shí)的確定：粗銑 大端面。45?選擇機(jī)床：X51 立式銑床(主電動(dòng)機(jī)功率為 4.5kw)刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=50mm，齒數(shù)Z=16， ，T=180min（見(jiàn)[5]表 14-71）。md160?根據(jù)查[5]表 14-71，取每齒進(jìn)給量 ,又 ，知:Zmfz/3.0?map3?in/.35Vc查。in)/(8.6910.3510rdnc???查查按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （[1]表 4.2-36）則：mi/n機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(7.3210650dVc ???機(jī)機(jī)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： i/1.Znfz （機(jī)查[5]表 15-18 切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度分別取為： ，l2l2?查[1]表 6.2-7 知：基礎(chǔ)工時(shí) 。(min)32.0145.821????fVlt2．工序Ⅱ的切削用量及基本工時(shí)的確定：粗、半精銑 凸臺(tái)端面。45?⑴粗銑 凸臺(tái)端面：45?選擇機(jī)床：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀（粗銑， ；半精銑， ），map8~3?map2~1?由前面加工余量的分析可知此處 。直徑 D=50mm，齒數(shù) Z=16（見(jiàn)[5]表 10-40）。map3?，T=180min（見(jiàn)[5]表 14-71）md160?- 13 -取每齒進(jìn)給量 Zmfz/3.0?根據(jù)查[5]表 14-71 得： in/1.35Vc查 in)/(8.6910.350rdnc????查查按機(jī)床選取 min/r機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(7.3210650 rdVc ???機(jī)機(jī)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： i/1.Znfz （機(jī)查[5]表 15-18 切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度分別取為： ，l2l2?基本工時(shí)： (min)19.0324521???fVlt⑵半精銑 凸臺(tái)端面：45?選擇機(jī)床：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=50mm，齒數(shù) Z=16（見(jiàn)[5]表 10-40）。根據(jù)查[5]表 14-71，及考慮到此步加工為半精銑取每齒進(jìn)給量 Zmfz/2.0?加工余量為 Z=1mmmap1?切削速度為 in/1.35Vc查d60min)/(8.6910.10 rnc????查查選用主軸轉(zhuǎn)速為 則：i/5rn機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(7.3210650dVc ???機(jī)機(jī)工作臺(tái)進(jìn)給量： mi/82.Znfz （機(jī)- 14 -基本工時(shí)： (min)28.014521???fVlt3．工序Ⅲ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆、擴(kuò)、鉸 通孔。825H?機(jī)床選擇：Z535（[1]表 4.2-14）⑴鉆孔 ：m2?選擇 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見(jiàn)[1]表 3.1－6）3（[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16）0.4/fr?機(jī)（[2]表 2.15）硬度 200－21715incVm查01528(/min)3cnrD????查查按機(jī)床選取 （[1]表 4.2－5）9/ir機(jī)實(shí)際切削速度： 23194.08(/in)cV????機(jī)機(jī) 10基本工時(shí)： （[1]表 6.2－5）其中 和 分別為刀具248.6(mi)95.ltnf??機(jī) 機(jī) 1l2的切入長(zhǎng)度和超出長(zhǎng)度，查[5]表 15-9 取 ， 。l1?l32⑵擴(kuò)孔 ：m084.2??選擇 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（[1]表 3.1－8）.由[2]表 2.10 得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 孔時(shí)的進(jìn)給量 ，并由[1]表m80.24? rmf/8.0~7?4.2－16 取 0.72/fr?機(jī)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度 。鉆ccV???????21~3由[2]表 2.15 得 ，故：14/mincV鉆 min)/(7~.412~32~3cc ????????????????鉆 ??i)/(8960.710rDVnc?- 15 -按機(jī)床選取 68/minr?機(jī)實(shí)際切削速度： 24.865.9(/min)10cDV????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： （公式由[5]表 15-7 查得）123.(in)6.7ltnf???機(jī) 機(jī)⑶鉸 孔：825H?選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17） ，m由[2]表 2.24 得 ， ，rmf/5.1~0?map25.0~1.?in/8~4Vc?由[1]表 4.2－16 得 ，2機(jī) in)/(102~52)84(0rDVncc ????按機(jī)床選取 ，則：68/mir?機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(3.510680dnVc ??機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1243.(i).ltf????機(jī) 機(jī)4．工序Ⅳ的削用量及基本工時(shí)的確定：鉆、粗鉸、精鉸 孔。710H?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）⑴鉆 孔：10?選擇 高速鋼錐柄麻花鉆（[1]表 3.1－6）m8.9由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得:0.17/fr?機(jī)（[2]表 2.15）23incV查02374.(/min)9.8cnrd????查查按機(jī)床選取 6/inr機(jī)- 16 -實(shí)際切削速度： min)/(54.29108.60dnVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1243.(in)9.7ltf???機(jī) 機(jī)⑵粗鉸 孔：m96.?選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）由[2]表 2.24 和[1]表 4.2－15 查得:1.3/fr?機(jī)min6Vc查0619.85(/min).cnrd????查查按機(jī)床選取 /inr機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(1.6109.50dVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1243.(mi)9ltnf???機(jī) 機(jī)⑶精鉸 孔：m10?選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）由[2]表 2.24 和[1]表 4.2－15 查得:rf/81.0?機(jī)min6Vc查0619.(/min)cnrd????查查按機(jī)床選取 5/ir機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(12.609510dnVc ????機(jī)機(jī)- 17 -基本工時(shí)： )min(30.81.952421?????機(jī)機(jī) fnlt5.工序Ⅴ的切削用量及基本工時(shí)的確定：粗銑 孔端面H74?機(jī)床選擇：X51 立式銑床刀具選擇：高速鋼鑲齒套式面銑刀，直徑 D=40mm，齒數(shù) Z=14由上文中加工余量知 map3?取每齒進(jìn)給量 Zfz/.0根據(jù)查[5]表 14-71 得:in/6.34Vc?查。min)/(81256.3401rdnc???查查按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （[1]表 4.2-36），則：i/n機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(4.31025810dVc ???機(jī)機(jī)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： mi/6.Znfz （機(jī)查[5]表 15-18 切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度分別取為：，ml8.61?l5.12?按[1]表 6.2-5，基礎(chǔ)工時(shí) (min)1.036821??fVlt6．工序Ⅵ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 的孔。mH714?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）(1)鉆 孔：m13?選擇 高速鋼錐柄麻花鉆（[1]表 3.5－6）由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.36/fr?機(jī)（[2]表 2.15）14mincV查- 18 -100143(/min)cVnrD????查查按機(jī)床選取 27/ir機(jī)實(shí)際切削速度： 1327.10(/min)0cnV????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1284.6(i)7.ltf??機(jī) 機(jī)(2)擴(kuò)孔 ：m85.13?選擇 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（[1]表 3.1－8）由[2]表 2.10 得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 孔時(shí)的進(jìn)給量 ，并由[1]表m85.13? rmf/6.0~5?4.2－16 取: rmf/48.0?機(jī)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度 。鉆ccV???????21~3由[2]表 2.15 得 ，故：in/1Vc鉆 min)/(5.~132~312~3cc ????????????????鉆 ??i)/(2678.1501rDnc?按機(jī)床選取 mi/97r?機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(2.410nVc?機(jī)機(jī) ?基本工時(shí)： ??mi1.8.9732????機(jī)機(jī) flt(3)粗鉸 孔：m95.13?選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）由[2]表 2.24 查得：- 19 -， ， ，rmf/0.1~5?map15.0~?in/8~4Vc?in)/(829.3)4(rDVncc??按機(jī)床選取 （[1]表 4.2－15）10/inr?機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(13.610495.3Vc ????機(jī)機(jī)（[1]表 4.2－16）0.81/fmr?機(jī)基本工時(shí)： 128430.1(in).ltnf????機(jī) 機(jī)(4)精鉸 孔：14?選擇 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）m由[2]表 2.24 查得， ，rf/0.1~5?map15.0~?in/8~4Vc?in)/(829.3)4(rDVncc??（[1]表 42－16）0.62/fmr?機(jī)按機(jī)床選取 140/inn機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(15.6040dVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 1283.(i)4.6ltnf??機(jī) 機(jī)7．工序Ⅶ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆 底孔，攻螺紋 M10mm。5.8?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）⑴鉆 底孔：m5.8?選用 高速鋼錐柄麻花鉆（[1]表 3.1－6）由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.28/fr?機(jī)- 20 -（[2]表 2.15）16/mincV?查0016(/min)8.5cnrD???查查按機(jī)床選取 4/ir機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(5.140.8510dnVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： 23.(in)4.ltf???機(jī) 機(jī)⑵攻螺紋 M10mm：刀具選擇：選擇 M10mm 高速鋼機(jī)用絲錐等于工件螺紋的螺距 （查[1]表 3.1-48） ，即：f mp5.1?m5.1?in/7Vc查 min)/(239105.70rdnc???查查按機(jī)床選取 /ir機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(54.810270dnVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： （計(jì)算公式由[5]表 15-22 查得）(mi).5321???flt機(jī)其中 和 分別為刀具的切入長(zhǎng)度和超出長(zhǎng)度，查[5]表 15-3 取:1l2， 。ml31?8．工序Ⅸ的切削用量及基本工時(shí)的確定：加工 的錐銷(xiāo)通孔。m5?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）⑴鉆 的圓錐孔：.4?刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄麻花鉆m8.4?由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：- 21 -0.1/fmr?機(jī)（[2]表 2.15）2incV查min)/(13268.400 rdnc????查查按機(jī)床選取 /ir機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(5.2018.4360dnVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： (i).2921???機(jī)機(jī) flt⑵鉸 的孔：m5?刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）m5?由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.6/fr?機(jī) inVc查min)/(17.3825610rdnc????查查按機(jī)床選取 9/inr機(jī)實(shí)際切削速度： 053926.1(/in)1cdV???機(jī)機(jī)基本工時(shí)： (mi)0.62??機(jī)機(jī) fnlt9.工序Ⅸ的切削用量及基本工時(shí)的確定：拉鍵槽 6H9mm。機(jī)床選擇：選用臥式內(nèi)拉床 L6120刀具選擇：選用鍵槽拉刀，拉削余量為 3.5mm（[5]表 10-44）查[5]表 14-118，確定拉鍵槽時(shí)的鍵槽拉刀的單面升齒為 0.06mm，查[5]表 8-76 確定拉削速度為 3.6m/min。查[5]表 15-32 知切削工時(shí) ： zvfklZtb10??- 22 -式中： ---------單面余量為 3.5mmbzl---------拉削長(zhǎng)度 43mm--------考慮校準(zhǔn)部分 的長(zhǎng)度系數(shù)取 1.2?K----------考慮機(jī)床反行程系數(shù) ，取 1.4v-----------拉削速度----------拉刀單面升齒zfZ-----------拉刀同時(shí)工作齒數(shù) plz?P-----------拉刀齒距 mlp9.8435.1).251(???所以拉刀同時(shí)工作數(shù)： 5.plZ拉削工時(shí) in2406.310145.???t10.工序Ⅹ的切削用量及基本工時(shí)的確定：銑 14 43mm 槽。?機(jī)床選擇：選用 X62 型銑床刀具選擇：選用高速鋼三面刃圓盤(pán)銑刀（整體直齒銑刀） ， ，刀md10?20?Z具壽命 (查[5]表 14-78)min120?T1)、根據(jù)[1]表 3.1-27 知：粗銑 選定ae8~3mae5?因 走刀次數(shù) 次 故走刀次數(shù) N 為 9 次，最后一次 =3mm 。6.8130??N ea根據(jù)零件形狀，確定走刀長(zhǎng)度為 l=37mm。2） 、決定每齒進(jìn)給量 Zf查[1]表 4.2-38 知 X62 型銑床的功率為 7.5KW，中等剛度。根據(jù)表 3.3（ [2] ）：zmfZ/3.0~2?現(xiàn)選取 fZ.3)、決定切削速度 和每分鐘進(jìn)給量機(jī)cVfV由每齒進(jìn)給量 ,查[5]表 14-78 得:Zmfz/3.0?- 23 -min/58Vc?查。min)/(1840510rdnc???查查按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù) （[1]表 4.2-39），則：i/9n機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(6.59100dVc ????機(jī)機(jī)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： i/14023.Znfz （機(jī)4） 、計(jì)算基本工時(shí)： fmVlt210??式中 l =37mm，根據(jù)[5]表 15-16 查得：切入長(zhǎng)度和超出長(zhǎng)度： ml162421??則： in05.637210??fmVlt總時(shí)間： i4.9.0?Nt11．工序Ⅺ的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆、鉸 的孔。m5.?機(jī)床選擇：Z525（[1]表 4.2-14）⑴鉆 孔：m8.4?刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄麻花鉆m8.4?由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.1/fr?機(jī) 2incV查 min)/(13268.400rdnc????查查按機(jī)床選取 /ir機(jī)實(shí)際切削速度： min)/(5.201368.40ndVc ????機(jī)機(jī)- 24 -基本工時(shí)： (min)075.1362.521?????機(jī)機(jī) fnlt⑵鉸 孔：m5.?刀具選擇：選擇 的高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（[1]表 3.1－17）m5.?由[2]表 2.7 和[1]表 4.2－16 查得：0.6/fr?機(jī) inVc查 min)/(42.375.610rdnc????查查按機(jī)床選取 9/inr機(jī)實(shí)際切削速度： in)/(7.6103925.0dVc ????機(jī)機(jī)基本工時(shí)： (mi)4.392.1???機(jī)機(jī) fnlt4 夾具設(shè)計(jì)機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件的位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：使工件定位和夾緊，可靠地保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位 。]10[它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中，機(jī)床夾具有很多種類(lèi)型，其中專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某道工序的加工而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)，故機(jī)床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。專(zhuān)用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)。4.1 問(wèn)題的提出本次設(shè)計(jì)我選擇了工序Ⅵ鉆 的孔的專(zhuān)用夾具。本夾具主要用來(lái)在立式鉆床mH714?Z525 上鉆孔，刀具為 的高速鋼錐柄麻花鉆。該工序要求 孔檢查長(zhǎng)為 ，3 m13?m25孔軸線距 孔軸線的距離為 ，還要保證孔的精度要求，在此基礎(chǔ)上考慮提高生產(chǎn)m25?- 25 -效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高加工質(zhì)量。4.2 夾具設(shè)計(jì)4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇和定位元件及其他元件設(shè)計(jì)選擇經(jīng)過(guò)我的分析，在本夾具設(shè)計(jì)中定位方案選擇一面兩銷(xiāo)定位，一面為 小端面，m45?然后選擇兩定位銷(xiāo)，在 孔和 孔處各安裝一定位銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)完全定位，一面限制了m25?10三個(gè)自由度，一個(gè)定位銷(xiāo)限制了一個(gè)自由度，兩個(gè)定位銷(xiāo)一起又限制了一個(gè)自由度。該工序要求 孔檢查長(zhǎng)為 ，孔軸線距 孔軸線的距離為 ，由于13 m25?7小端面經(jīng)過(guò)半精銑，精度比較高，因而工序以 小端面， 孔和m45? 4m25?孔定位，保證孔深 ，同時(shí)便于立式鉆床加工。10m25在上述的定位元件中，定位銷(xiāo)選擇固定式定位銷(xiāo)，查[6]表 2-1-2 選擇 和?A兩定位銷(xiāo)。32?A由于被鉆孔直徑大于 時(shí)，易采用固定式鉆模（由[6]表 3-3-1 查得） ，所以本夾具10體選擇固定式鉆模，其在使用時(shí)被固定在鉆床工作臺(tái)上；鉆模板是供安裝鉆套用的，鉆模板多裝配在夾具體或支架上，考慮到本工序的加工要求，在本夾具設(shè)計(jì)中選擇固定式鉆模板，它和鉆模夾具體的連接采用銷(xiāo)釘定位，用螺釘緊固成一整體，結(jié)構(gòu)剛度好，加工孔的位置精度較高；鉆套選擇：考慮到加工要求，查[6]表 2-1-47 選擇快換鉆套，規(guī)格為其標(biāo)準(zhǔn)為： ，材料為 ；根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，選擇氣缸m2014?19862/?TGBAT10夾緊機(jī)構(gòu)，由氣缸活塞推動(dòng)槽面壓塊直接夾緊工件。4.2.2 切削力、夾緊力計(jì)算，夾緊裝置的設(shè)計(jì)與選擇在機(jī)械加工過(guò)程中，工件將受到切削力、離心力、慣性力等外力的作用，為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)或位移，一般在夾具機(jī)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。在本設(shè)計(jì)方案中選用的是氣缸夾緊機(jī)構(gòu)，夾具方向水平向左，通過(guò)槽面壓塊的作用直接夾緊工件，具體夾緊裝置見(jiàn)附圖。這種夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。在本工序中刀具為高速鋼錐柄麻花鉆，鉆頭直徑為 ，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為：mD13?，切削力為：0.36/fmr?機(jī)（查[6]表 1-2-7）pfKDfF8.0427其中 為修正系數(shù)，查[6]表 1-2-8 知：p- 26 -,取 得6.0)19(HBKp?180?97.0)18()90(6.6. ?HBKp237.3.4274278.8. NDfFpf ?在計(jì)算夾緊力時(shí)要考慮安全系數(shù)： 41K?其中 ：基本安全系數(shù)1K：加工性質(zhì)系數(shù)2：刀具鈍化系數(shù)3：斷續(xù)切削系數(shù)4K查表得 ， ， ，5.1?1.2.3?K1.4則： )(287NFf ?實(shí)際夾緊力為： (查[6]表 1-2-11)21uWfN?其中 和 為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，由[6]表 1-2-12 查得 ，1u2 25.01?u因此實(shí)際夾緊力為： ,經(jīng)分析實(shí)際上氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾)(5742.0.821 NuKFfN???緊力大于 ,故本夾具可安全工作。5744.2.3 定位誤差分析定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸和位置精度要求方面的加工誤差，對(duì)于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。21~3對(duì)于本次設(shè)計(jì)的夾具，需保證的尺寸要求：孔深 ，保證加工孔軸線與 孔m25m25?軸線垂直距離為 ，對(duì)于 的要求，由于定位基準(zhǔn)也是 圓柱小端面，故基準(zhǔn)m7254?不重合誤差為零，且由于 圓柱小端面經(jīng)過(guò)半精銑，表面粗糙度達(dá)到 ，故4? Ra.3?可認(rèn)為 圓柱小端面的平面度誤差為零，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要45?支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。對(duì)于本工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為 孔和 孔中心線，故基準(zhǔn)不重m25?10- 27 -合誤差為零，基準(zhǔn)位置度誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達(dá)到 ，都經(jīng)過(guò)精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩定位銷(xiāo)的標(biāo)準(zhǔn)mRa6.1?尺寸以及相對(duì)位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。4.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序是采用了氣缸夾緊的方式。由于本夾具是對(duì)工件進(jìn)行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。并設(shè)法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問(wèn)題，目前采取的措施有：提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；夾具體上裝有快換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件。本夾具在安裝工件時(shí)，應(yīng)先通過(guò)氣缸調(diào)節(jié)夾緊工件的槽面壓塊退出足夠空間，以便安裝工件，然后使工件的 孔穿過(guò) 定位銷(xiāo)，使工件底部的 孔穿過(guò)mH825?25?AmH710?定位銷(xiāo)，將 圓柱小端面緊靠在定位板上的支撐面上，這樣工件以 圓3210?A4 45柱小端面為定位基準(zhǔn)安裝。工件裝好后，氣缸推動(dòng)槽面壓塊使其緊靠 圓柱大端面，并夾緊工件。加工完成后，只需通過(guò)氣缸調(diào)節(jié)槽面壓塊即可取下工件。夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如果磨損后不能精確保證加工精度，則需要更換鉆套。本夾具平面墊圈是受力部件，夾緊時(shí)檢查其是否發(fā)生受力變形，如果變形，應(yīng)及時(shí)設(shè)法修正，這樣才能保證加工精度，為使其變形小，需要嚴(yán)格控制夾緊力。鉆床夾具裝配圖見(jiàn)附圖 2。- 28 -總結(jié)在畢業(yè)前的最后一次設(shè)計(jì)即畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，對(duì)于我們大學(xué)生來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)很重要的工作，它是對(duì)我們大學(xué)四年來(lái)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次綜合考察。雖然說(shuō)每個(gè)人只有一個(gè)設(shè)計(jì)題目，但它需要用到我們學(xué)過(guò)的很多知識(shí)，而且需要我們查閱大量的資料，當(dāng)然在設(shè)計(jì)期間我也確實(shí)查閱了圖書(shū)館大量的相關(guān)書(shū)籍，并且從網(wǎng)上下載了圖書(shū)館中沒(méi)有的書(shū)籍資料。老師分配給我們的設(shè)計(jì)題目雖然看似簡(jiǎn)單，但是做起來(lái)并不是那么容易，在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)遇到這樣那樣的問(wèn)題，我想這也是正常的，畢竟有些知識(shí)以前并沒(méi)有深入學(xué)習(xí)。我們都非常重視這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，都以認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，因?yàn)樗俏覀冏呱瞎ぷ鲘徫磺暗囊淮尉C合測(cè)評(píng)，也是一次動(dòng)手實(shí)踐的好機(jī)會(huì)。在寒假前指導(dǎo)老師就已經(jīng)把這次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目給了我們，所以我也在寒假期間仔細(xì)復(fù)習(xí)了設(shè)計(jì)要用到的以前學(xué)習(xí)的知識(shí)，一個(gè)寒假下來(lái)我在大腦中對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已有了一定的構(gòu)思。因?yàn)閷?zhuān)業(yè)的關(guān)系，我設(shè)計(jì)的是 CA6140 車(chē)床手柄座的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，寒假回來(lái)后我們?nèi)⒓庸S實(shí)習(xí)，借此機(jī)會(huì)我仔細(xì)得了解了 CA6140 車(chē)床，實(shí)習(xí)回來(lái)后進(jìn)入設(shè)計(jì)階段，通過(guò)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和查閱相關(guān)書(shū)籍我的設(shè)計(jì)工作一天天的進(jìn)行，在此過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)自已還有很多東西要學(xué)習(xí)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面自己還有要強(qiáng)化的地方。隨著設(shè)計(jì)工作的深入，我的設(shè)計(jì)工作在一項(xiàng)一項(xiàng)的完成，工藝設(shè)計(jì)、二維圖形繪制、三維圖形繪制、工序卡片的制作、說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)等，每當(dāng)完成一項(xiàng)工作時(shí)我都會(huì)有很大的成就感，在設(shè)計(jì)過(guò)程中我是邊復(fù)習(xí)邊學(xué)習(xí)，整個(gè)過(guò)程下來(lái)感覺(jué)到自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)扎實(shí)了很多。通過(guò)將近四個(gè)月的不懈努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)馬上就完成了，雖然過(guò)程很辛苦，但是我感到很充實(shí)。在這個(gè)過(guò)程中我復(fù)習(xí)了大學(xué)四年中學(xué)過(guò)的很多知識(shí)，同時(shí)我也學(xué)習(xí)了不少新的知識(shí)，就拿 Pro/e 軟件來(lái)說(shuō)，以前只是淺嘗輒止的學(xué)習(xí)了一下，不過(guò)在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我的三維造型都是用 Pro/e 軟件制作成的，我對(duì)該軟件進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在我可以熟練地運(yùn)用該軟件了，還有二維繪圖軟件 AutoCAD,我也可以熟練地操作了。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我深刻體會(huì)到我們平時(shí)所學(xué)的知識(shí)都是大有用處的，只是不到用的時(shí)候我們看不到而已。我還領(lǐng)悟到畢業(yè)設(shè)計(jì)意義重大，它是我們進(jìn)入工作崗位前的一次訓(xùn)練，它把我們大學(xué)四年來(lái)學(xué)到的知識(shí)串聯(lián)了起來(lái)，讓我們對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次復(fù)習(xí)，同時(shí)鍛煉了我們?cè)O(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，它給我們提供了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，它是我們寶貴的財(cái)富。當(dāng)然由于設(shè)計(jì)時(shí)間和我個(gè)人能力的有限，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中可能還會(huì)存在一些- 29 -不完善和錯(cuò)誤之處，希望老師能給予批評(píng)指正，在今后的設(shè)計(jì)中我會(huì)加以改進(jìn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年的終點(diǎn)，同時(shí)又是我們踏入工作崗位或走入其他人生道路的起點(diǎn)。我會(huì)珍惜這個(gè)人生轉(zhuǎn)折點(diǎn)，帶著這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)前儲(chǔ)備的豐富知識(shí)，我會(huì)在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)會(huì)放眼更加美好的明天。致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們畢業(yè)前都要進(jìn)行的一項(xiàng)任務(wù)，每個(gè)同學(xué)都會(huì)有一個(gè)指導(dǎo)老師，我們的設(shè)計(jì)題目均由指定老師分配。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師是張春雨老師，在設(shè)計(jì)過(guò)程中他對(duì)我進(jìn)行了悉心的指導(dǎo)。每當(dāng)遇到自己解決不了的難題時(shí)，我就會(huì)去找指導(dǎo)老師，雖然他很忙，但是每次他都會(huì)耐心地給我指導(dǎo)，幫我分析問(wèn)題所在，介紹一些很有查閱價(jià)值的圖書(shū)資料給我，他對(duì)待我們學(xué)生很和藹，非常關(guān)心同學(xué)，他還是一個(gè)工作認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的老師，在這里我非常感謝張春雨老師在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我的指導(dǎo)和幫助！另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中有時(shí)我遇到問(wèn)題時(shí)還會(huì)向同學(xué)尋求幫助，他們也會(huì)認(rèn)真地給幫我分析問(wèn)題，也在一定程度上幫助了我，我也從他們身上學(xué)到了不少東西，我也非常感謝他們的幫助！- 30 -參考文獻(xiàn)[1] 李益民.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》.[M].機(jī)械工業(yè)出版社.1994[2] 艾興，肖詩(shī)綱.《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （第 3 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