離合器踏板軸加工工藝及粗銑底面夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】

壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 I 課程設(shè)計說明書 課 題： 離合器踏板軸粗銑底面夾具設(shè)計 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時 間： 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 II 摘 要 本設(shè)計是基于離合器踏板軸零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。離合器踏板軸 零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容 易。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以 保證孔系加工精度。夾具選用專用夾具，機構(gòu)可以不必自鎖，因此生產(chǎn)效率較高，適用于大批量、 流水線上加工，能夠滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞：離合器踏板軸零件；工藝；夾具； 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 III 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 IV 目 錄 摘 要 II 第 1 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 4 1.1 零件的分析 4 1.1.1 零件的作用 4 1.1.2 零件的工藝分析 4 1.2 確定毛坯的制造形式 5 1.3 離合器踏板軸加工工藝措施 5 1.3.1 孔和平面的加工順序 5 1.3.2 孔系加工方案選擇 5 1.4 離合器踏板軸加工定位基準(zhǔn)的選擇 5 1.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5 1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 5 1.5 離合器踏板軸加工主要工序安排 5 1.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 1.7 確定切削用量及基本工時 7 第 2 章 粗銑底平面夾具設(shè)計 13 2.1 研究原始質(zhì)料 .13 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .13 2.3 切削力及夾緊分析計算 14 2.4 誤差分析與計算 15 2.5 零、部件的設(shè)計與選用 17 2.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 18 總 結(jié) 20 致 謝 21 參 考 文 獻(xiàn) 23 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 5 第 1 章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是離合器踏板軸。離合器踏板軸的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸， 伸展，能有正常的緩沖作用。因此離合器踏板軸零件的加工質(zhì)量會影響工作精度、使用性能和壽命。 汽車離合器踏板軸主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導(dǎo)向功能.因此離合器踏板軸零件的 加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 1.1.2 零件的工藝分析 由離合器踏板軸零件圖可知。它的外表面上有 3 個平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面 上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為 2 組加工表面。它們相互間有一定的位置要 求?，F(xiàn)分析如下： 1. 以底面為基準(zhǔn)加工部位這一組加工包括：底面 2. 以?25外圓面為中心的加工面，這組加工面主要是?25外圓面 2. 以3-?12.5mm孔為基準(zhǔn)加工部位這一組加工包括：3-?12.5mm孔以及對其倒角 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 6 3. 以?5mm孔為基準(zhǔn)加工部位這一組加工包括：一個?5mm孔 1.2 確定毛坯的制造形式 零件材料為 45#，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也 能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用鍛造，采用機械鍛造，鍛造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 1.3 離合器踏板軸加工工藝措施 由以上分析可知。該離合器踏板軸零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面 的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于離合器踏板軸來說，加工過程中的主要問題 是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 1.3.1 孔和平面的加工順序 離合器踏板軸類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工離合器踏板軸上的基準(zhǔn)平面， 以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。離合器踏板軸的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是 因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次， 先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也 有利于保護(hù)刀具。 離合器踏板軸零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗 加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 1.3.2 孔系加工方案選擇 離合器踏板軸孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從 加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下， 應(yīng)選擇價格最底的機床。 1.4 離合器踏板軸加工定位基準(zhǔn)的選擇 1.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入離合器踏板軸的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以離合器踏板軸的輸入軸和輸出 軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個自 由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此， 以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是 同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 從保證離合器踏板軸孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證離 合器踏板軸在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從離合器踏板軸零件圖分析可知，它 的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能 限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都 采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是離合器踏板軸的裝配基準(zhǔn)，但因為它與離合 器踏板軸的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面 都有一定的困難，所以不予采用。 1.5 離合器踏板軸加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。離合器踏板軸加工的第一個工序 也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩 個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到離合器踏板軸加工完成為止，除了個別工序外，都要用作 定位基準(zhǔn)。因此，底面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底 孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于離合器踏板軸，需要精 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 7 加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排 不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用 可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲， 由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%蘇打及 0.25%—c??908 0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等 的殘留量不大于 。mg20 方案一 工序 1：粗銑底平面 工序 2：鉆孔 Φ12.5mmx3 工序 3：Φ25 外圓（倒角，退刀槽） 工序 4：鉆孔 Φ5mm. 方案二 工序 1：粗銑底平面 工序 2：Φ25 外圓（倒角，退刀槽） 工序 3：鉆孔 Φ12.5mmx3 工序 4：鉆孔 Φ5mm. 方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工底面后，及時的加工了3-Φ12.5的孔， 這樣可以利用加工好的Φ25外圓作為定位基準(zhǔn)，加工其他的工序，這樣為后續(xù)的 工序提供了基準(zhǔn)，提高了加工效率，適合于批量生產(chǎn)，而方案二則不能達(dá)到這樣 的效果，因此綜合考慮我們選擇方案一。 工藝路線選擇方案一: 工序 1：粗銑底平面 工序 2：鉆孔 Φ12.5mmx3 工序 3：Φ25 外圓（倒角，退刀槽） 工序 4：鉆孔 Φ5mm. 1.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： “離合器踏板軸”零件材料為 1 號 45#，硬度 HBS 為 149～187，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用 鍛造毛坯。 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械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如 下： (1) 底面端面 考慮其表面粗糙度要求為 ，只要求粗加工，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.3—48，50Ram? 取 z=3 已能滿足要求。 （2） 加工 3-?12.5 孔 其表面粗糙度要求為 ，其加工方式可以分為鉆，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.3-6.3a? 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 8 48，確定工序尺寸及余量為：取 Z=12.5 一次鉆孔成型。 （3） 加工 ?5 孔 其表面粗糙度要求為 ，其加工方式可以分為鉆，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.3-6.3Ra? 48，確定工序尺寸及余量為：取 Z=12.5 一次鉆孔成型。 1.7 確定切削用量及基本工時 工序 3、粗銑底平面 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z 銑削深度 ：pam2? 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊 》表 2.4.73，取f maf/25.0 銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV???? in/r 實際銑削速度 ：? smn/.20 進(jìn)給量 ：fVZaff 671/125.?? 工作臺每分進(jìn)給量 ：m in/2.0.sVf ? ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?aa4? 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml31 刀具切入長度 ：1D2)~((5.02????? 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：1jt min5.02.743121????mjfl 工序 2：鉆 3-?12.5 孔 鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》 第 2 卷。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆孔進(jìn)給量為 0.20～0.35 。rm 則取 rmf30.? 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9 切削速度計算公式為 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 9 （3-20） min0kfaTdcvvyxpmzv? 查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8??myxzvvvv min 則 = =1.6 .250.1250.733?in 所以 = =72n6.4.ir 選取 mi120r? 所以實際切削速度為 =2.64.3?vin 確定切削時間（一個孔） =t s20.8?? 已知工件材料： 45，型材，有外皮，機床 CA6140 普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機床 的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片厚度為 。選mHB?m2516m5.4 擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V0?vK09 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK01s?0sr8. ①.確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成2 ②.確定進(jìn)給量 f 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10 進(jìn)給量 =0.5～1.0fr 按 CA6140 機床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7f 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床 進(jìn)給機構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ， ， = 時，徑HBSpam4?f75.0rK045 向進(jìn)給力： =950 。R 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際進(jìn)給力f roFfKsFf?krFfK 為： =950 =1111.5 （1-2）f17.?N 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 10 由于切削時進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽命 =5.1T 。min60 ④.確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～219 的鑄件，6YGHBS ， ，切削速度 = 。pa4?frm75. Vmin3 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表 1.28） ，tvKvsvKTvKv 故： = tVv=63 （1-3）'0?0.184.920.1? in? = = =120 （1-4）nDc? '1748mr 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 =1250inr 這時實際切削速度 為：cV = = （1-5）1c?01257?inm? ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ， ，HBS160245pa3?frm75.0 切削速度 時，min50V? =CPKW7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0 =1.7 =1.2 （1-6）3.? 根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所選切削ni125EPKW9.5C?EP 用量可在 C620—1 機床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為： =3.75 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0 工序 3：車外圓 φ25mm 及倒角和退刀槽 所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于 CA6140 機床 的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片厚度為 。選HB?25165.4 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 11 擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V120?6vK09 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。'vK01s?0srm8. ①.確定切削深度 pa 由于單邊余量為 ，可在一次走刀內(nèi)完成，故m5.2 =2.5mm ②.確定進(jìn)給量 f 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4 刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，1625?pa4?10 進(jìn)給量 =0.5～1.0frm 按 CA6140 機床進(jìn)給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7f 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床 進(jìn)給機構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN 根據(jù)表 1.21，當(dāng)強度在 174～207 時， ， ， = 時，徑HBSpam4?f75.0rK045 向進(jìn)給力： =950 。R 切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際進(jìn)給力f roFfKsFf?krFfK 為： =950 =1111.5 由于切削時f17.?N 進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 = 可用。frm7.0 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀壽命 =m5.1T 。min60 ④.確定切削速度 0V 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～219 的鑄件，15YTHBS ， ，切削速度 = 。pa4?frm75. Vmin63 切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表 1.28） ，tvKvsvKTvKv 故： = tv=63 （3-12）'0?0.184.920.1? in48? = = =120 （3-13）nDVc? '17mir 根據(jù) CA6140 車床說明書選擇 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 12 =1250nmir 這時實際切削速度 為：cV = = （3-14）1cD?01257?min? ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ， ，HBS160245pa3?frm75.0 切削速度 時，min50V? =CPkw7.1 切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：rcPcrK0 =1.7 =1.2 3.? 根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所選切削ni125EPkw9.5C?EP 用量可在 CA6140 機床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為： =2.5mm， = ， = = ， =pafrm7.0inrsr08.2Vmin0 ⑥.計算基本工時 （3-15）nflt? 式中 = + + ， =127Lly?l 由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則 =126+ =?m1L1m128 = =mt7.0125?in4 工序 4：鉆孔 φ5 孔 機床：鉆床 Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭 切削深度 ：pa2.? 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 查得：進(jìn)給量 ,切削速度 。34?0.2/fmr?smV/36.0? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，10.6147/in5Vd??? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～31，取 。0/inr? 實際切削速度 ：v3.4./106Dms 切削工時 被切削層長度 ：lm? 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 13 刀具切入長度 ：1l 6(1~2)0242rDctgkctgm?????? 刀具切出長度 ： 取 。2m4l3 加工基本時間 ： jt12.1in.6jLfn?? 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 14 第 2 章 粗銑底平面夾具設(shè)計 2.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗銑底平面，要滿足對稱度要求以及其兩邊的要求。在銑此 面時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn) 率和降低勞動強度。 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 首先必須明確其加工時應(yīng)如圖所示，這樣水平放置，便于加工。那么要使其完全定 位，可以采用:一面加固定 V 型塊和滑動 V 型塊定位，這樣既簡單又方便。一底面限制 的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個滑動 V 型塊限制限制一個自 由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個 自由度，屬于完全定位。 在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了 z 軸的移動，z 軸的旋轉(zhuǎn)，y 軸的旋轉(zhuǎn) 三個移動自由度。一個固定 V 型塊限制了 y 軸的移動，x 軸的移動，一個滑動 V 型塊限 制了 z 軸的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個自由度全部被限制 根據(jù)上面敘述選擇方案。 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 15 2.3 切削力及夾緊分析計算 刀具：錯齒三面刃面銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 015??001??頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5?? ''30rK?40Dm6dm2.5L2Z.8/famzap.2 由參考文獻(xiàn)[5]5 表 1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 0.98.0.135pzFafBzn?? 有： 0.9.8.1.10.12054836.2()N?????? 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬 間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù) 作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： FKW?? 安全系數(shù) K 可按下式計算： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn) [5]1～2～1 可知其公式參數(shù)：6~ 123456.,.0,1.,3KK?? 由此可得： 0.31.056??? 所以 8415()KWFN? 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定 選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKfN???21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01?f F= +G G 為工件自重zP Nf4.321???? 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為 6.8 級 MPaB06??MPaBs4801??? 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 16 螺釘疲勞極限： MPaB192603.2.01 ????? 極限應(yīng)力幅： kma7.51li???? 許用應(yīng)力幅： ??aSa3.li? 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s??? [s]=2.5~4 取[s]=4 得 ??MPa120?? 滿足要求???8.24cHdF ???aNc153. 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊 力 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定 選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 2.4 誤差分析與計算 該夾具以一面兩 V 形塊定位，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。 gwj???? 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ V 型塊定位誤差 ： 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 17 注：V 型塊夾角 α=90 °。 基準(zhǔn)位移誤差： 工件以外圓柱面在 V 型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 δD ，因此對一批工件來說， 當(dāng)直徑由最小 D－δD 變大到 D 時，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在 V 型塊的對稱中心平面內(nèi)上下 偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由 變大到 ,其變化量 （即基準(zhǔn)位移誤差 Δ）從圖（a）1O21O2 中的幾何關(guān)系退出： ΔY= =1O2αSIn 基準(zhǔn)不重合誤差： 從圖（b）中設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn) 不動，當(dāng)工件直徑由最小1 D－δD 變到最大 D 時，設(shè)計基準(zhǔn)的變化量為 ，即基準(zhǔn)不重合誤差 ΔB= 。2δD2δD 從圖(c)中可知，設(shè)計基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由 a 到 a′與定位基準(zhǔn) 變到1O 的方向相反，故其定位誤差 ΔD 是 ΔY 與 ΔB 之差.2O ΔD= ΔY －ΔB= － =0.207δD=0.207× 0.01=0.002072αδSIn 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 18 ΔD=0.00207＜ T 即滿足要求31 ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj???? 其中接觸變形位移值： 1()(9.62nHBZyRaZkNcl? 查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??? ⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?5. ⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01. 誤差總和： 0.853jw???? 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 2.5 零、部件的設(shè)計與選用 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，兩個一般的使用。的布局盡可能遠(yuǎn)的距離。 通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺的 T 型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺的進(jìn)給方 向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時，螺栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷， 加強加工夾具牢固。 根據(jù) GB2207—80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：×o 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 19 圖 2.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù) T 形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 5.4： 表 5.4 定向鍵 夾具體槽形尺寸 B 2B 公 稱尺 寸 允 差 d 允 差 4 L H h D 1 公稱 尺寸 允 差 D 2h 14 ～ 0.012 ～0 .035 2 5 1 2 4 1 2 4 .5 18 +0 .019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示： 標(biāo) 記四 周 倒 圓× 圖 2.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5： 表 2.5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 3 ～0.006 0.25 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 20 2.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 當(dāng)夾具有制造誤差、工作過程出現(xiàn)磨損、以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊 的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換 V 型塊。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時 比較費時費力。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛 的應(yīng)用。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺 旋夾緊機構(gòu)） 。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾 緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換 V 型塊。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 21 總 結(jié) 課程設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們 不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計， 使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好 的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的 基礎(chǔ)。 課程設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐 的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的 這次設(shè)計的機會，它將是我們課程設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 22 致 謝 這次課程設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資 料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在 一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了 方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計。 課程設(shè)計是將大學(xué)所學(xué)的知識融合在一起，綜合運用所有的相關(guān)專業(yè)知識，是課本知識在實 際中的應(yīng)用。通過這次課程設(shè)計，使我的專業(yè)知識在原有的基礎(chǔ)上得到更加的鞏固和提高，這離不 開老師和同學(xué)們的幫助。本設(shè)計分析是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析的過程中，尹長城老師給了 我很大的鼓勵，在設(shè)計分析中引導(dǎo)我去思考了更多的設(shè)計思路，增強了我的學(xué)習(xí)能力，與我們一起 討論問題，使我對分析有了更清晰明確的認(rèn)識，使我受益非淺。 課程設(shè)計是我們的專長，這是我們走向社會化，專業(yè)化的工作中必不可少的過程中前實際訓(xùn) 練綜合應(yīng)用。 “千里之行始于足下” ，通過課程設(shè)計，讓我深深體會到永恒的那句詞的真正含義。 我認(rèn)真地把今天的課程設(shè)計，學(xué)習(xí)踏踏實實地采取這一步驟是在社會穩(wěn)定的未來潮流的運行打下了 堅實的基礎(chǔ)。 說實話，課程設(shè)計是真的累了。但一開始清理自己的設(shè)計成果，仔細(xì)琢磨課程設(shè)計的思路， 成功的喜悅難得讓我疲憊頓消瞬間。雖然這是我第一次學(xué)會了如何完成，我的生活的小勝利，但它 讓我感覺更成熟了。 通過課程設(shè)計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心、細(xì)致。課程設(shè)計過程中，許多計算 有時不免令我感到有些心煩意亂；有時應(yīng)為不小心計算出錯，只能毫不留情地重做。但一想起老師 平時多耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任，想到世界上因為某些細(xì)小失誤而出現(xiàn)的令 世人無比震驚的事故，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。 經(jīng)歷了課程設(shè)計，使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏，自己綜合運用所學(xué)專業(yè)知 識的能力是如此的不足，幾年來學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真 的有點心急了。 由于畢業(yè)時間的倉促，很多本來應(yīng)該弄懂弄透的地方都沒有時間去細(xì)細(xì)追究來源，比如網(wǎng)格 劃分的控制、坐標(biāo)系的理解、求解器的選擇等，這使我明白了大學(xué)里學(xué)的只是一個大體上的方向， 離實際應(yīng)用還有太遠(yuǎn)的距離。但我相信方向才是最重要的，因為方向確定了，就會用最少的精力做 好事情，這對于我以后的工作至關(guān)重要。因為在實際生產(chǎn)生活中，要從事的工種是千差萬別的，只 有從中找到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個人才有更多的熱情，也最可能在自己的崗位做出 一些貢獻(xiàn)。 這次課程設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老 師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度， 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成， 他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 23 時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科 學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以 誠摯的謝意和崇高的敬意。 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 24 參 考 文 獻(xiàn) [1] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽銑廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè) 計手冊[M] ，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，117130。 [2] 張進(jìn)生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，117175。 [3] 李慶壽。機床夾具設(shè)計［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，117171。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］ 。北京出版社，117130。 [5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］ ?；瘜W(xué)工業(yè)出版社， 2544。 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社， 117175。 [8] [周永強，高等學(xué)校課程設(shè)計指導(dǎo)[M] ，北京：中國建材工業(yè)出版社，2555。 [17] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出 版社，11787。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2555。 [11] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽銑廠工人大學(xué)。機床夾具設(shè) 計手冊［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，11784。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社， 117171。 [17] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社， 2555：17-117。 [14] [王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M] ，上海科學(xué)技術(shù)出版社，2555。 [15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 離合器踏板軸 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 1 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 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 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑底平面 專用夾具，硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀），游標(biāo)卡尺 169 33.4 0.08 3 1 2.3 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 離合器踏板軸 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45鋼 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 1 銑 粗銑底平面 機 二 X51 專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺 2 銑 鉆孔Φ12.5mmx3 機 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 3 鉆 Φ25外圓（倒角，退刀槽） 機 二 CA6140 專用夾具，車刀，游標(biāo)卡尺 4 銑 鉆孔Φ5mm 機 二 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期