倒檔變速叉[倒擋變速叉]機械加工工藝及鏜R23圓弧面夾具設計

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機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁 第 1 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 20 HT200 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 立式銑床 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 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 粗銑Φ24右端面 面銑刀，游標卡尺 360 30 0.4 1.5 1 0.13 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁 第 2 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 30 HT200 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 立式鉆床 Z525 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 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 鉆，擴，鉸Φ16孔 麻花鉆，游標卡尺 380 95.456 0.8 1.7 1 0.16 2 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁 第 3 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 50 HT200 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 立式銑床 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 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 精銑R34端面 面銑刀，游標卡尺 360 30 0.4 1.5 1 0.13 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁 第 4 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 60 HT200 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 鏜床 T68 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 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 鏜R23內圓 鏜刀，卡規(guī) 210 26.8 1 2 1 0.17 2 3 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁 第 5 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 70 HT200 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 立式銑床 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 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 銑寬15mm的槽 面銑刀，游標卡尺 380 95.456 0.8 1.8 1 0.14 2 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁 第 6 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 80 HT200 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數(shù) 鑄造 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 立式鉆床 Z525 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 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 公步工時 機動 輔助 1 鉆M10螺紋底孔，攻絲M10 麻花鉆，游標卡尺 764.3 17 0.28 6 1 0.39 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 1 頁 第 1 頁 材 料 HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯可制 件 數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備注 序 號 工序 名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鑄造 鑄造 機 一 20 銑 粗銑Φ24右端面 機 二 立式銑床X51 面銑刀，游標卡尺 30 鉆 鉆，擴，鉸Φ16孔 機 二 立式鉆床Z525 麻花鉆，游標卡尺 0.39 40 熱 淬火E表面和R34端面 機 二 50 銑 精銑R34端面 機 二 立式銑床X51 面銑刀，游標卡尺 0.05 60 鏜 鏜R23內圓 機 二 鏜床T68 鏜刀，游標卡尺 1.885 70 銑 銑寬15mm的槽 機 二 立式銑床X51 面銑刀，游標卡尺 0.282 80 鉆 鉆M10螺紋底孔，攻絲M10 機 二 立式鉆床Z525 麻花鉆，游標卡尺 0.65 85 鉗 去毛刺 90 檢驗 檢驗入庫 課程設計（論文） 題 目 倒擋變速叉零件的機械加工工藝及夾具設計 所屬部 所屬專業(yè) 機械設計與制造 所屬班級 學 號 學生姓名 指導教師 起訖日期 摘 要 此次設計是對變速叉零件的加工工藝和夾具設計，其零件為鍛件，具有體積小，零件復雜的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具,并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊，其機構設計簡單，方便且能滿足要求。 關鍵詞 變速叉，加工工藝，專用夾具，設計 26 Abstract This design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the hole to process, when formulation technological process, first the machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request. Key words： Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第1章 序言 1 第2章 變速叉的分析 6 2.1變速叉的工藝分析 6 2.2變速叉的工藝要求 6 第3章 工藝規(guī)程設計 7 3.1 加工工藝過程 7 3.2確定各表面加工方案 7 3.2.1影響加工方法的因素 8 3.2.2加工方案的選擇 8 3.3 確定定位基準 9 3.3.1粗基準的選擇 9 3.3.1精基準選擇的原則 9 3.4工藝路線的擬訂 10 3.4.1工序的合理組合 10 3.4.2工序的集中與分散 11 3.4.3加工階段的劃分 11 3.4.4加工工藝路線方案的比較 12 3.5變速叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 15 3.5.1毛坯的結構工藝要求 15 3.5.2變速叉的偏差計算 16 3.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 17 3.7時間定額計算及生產安排 24 第4章 鏜R23夾具設計 27 4.1研究原始質料 27 4.2定位基準的選擇 27 4.3 切削力及夾緊分析計算 27 4.4 誤差分析與計算 29 4.5 零、部件的設計與選用 29 4.6 夾具設計及操作的簡要說明 31 總結與展望 32 參考文獻 33 致 謝 34 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 倒檔變速叉工工藝規(guī)程及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一、零件的分析 〈一〉零件的作用 題目所給的是變速箱中的變速叉，它的主要作用是推動倒檔齒輪向輸入軸傳動齒輪移動并與之嚙合，使汽車實現(xiàn)倒行。再換倒檔時，撥叉將受到較大的沖擊。 〈二〉零件的工藝分析 該撥叉為精密鑄件，鑄造表面光潔，平整，無裂痕，毛刺，分層，縮孔，縮松等鑄造缺陷。 從零件圖上看，該零件是典型的叉架類零件，結構比較復雜，形位精度要求不算高。為大批量生產的鑄件。其主要加工的有16的孔表面粗糙度為Ra1.6um，斜腳面尺寸要求公差尺寸為自由公差，表面粗糙度為Ra3.2m并保證與16軸線的垂直度為0.10；R34面粗糙度為Ra3.2um，表面要求淬火處理，硬度要求為45~53HRC。通過分析該零件，其布局合理，雖結構復雜，但加工要求比較容易保證，我們通過專用夾具可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。 5個加工表面分別是： （1）Φ16孔的上端面; （2）加工φ16的孔內表面； （3）撥叉兩端面，保證尺寸9±0.15； （4）鉆，擴，鉸螺紋孔； （5）加工R50圓弧槽 二、工藝規(guī)程的設計 <一> 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮到變速叉運行時經常需要掛檔倒車或輔助轉向，因此零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料的零件強度也能得到保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 有上述工藝要求與資料，對毛坯初步設計如下: 1. Φ16mm的孔 由于16mm難以鑄造，在毛坯設計時，不宜設計底孔，因此毛坯采用實心鑄造，以確保毛坯成功率。 2.叉口側面 叉口兩側面粗糙度均為3.2，進行一次粗銑即可滿足光潔度要求。根據資料可知，毛坯的叉口厚度定為1.5mm。 3. 叉口內圓面 粗糙度沒有要求，直接鑄出 <二> 基準的選擇 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高，否則，不但使加工工藝問題百出，更有甚者，造成生產無法進行。 1． 粗基準的選擇 對于零件而言，粗基準的選擇對于后面的精加工至關重要，從零件圖上看出，變速叉較不規(guī)則，所以粗基準不太容易選擇，為了保證Φ16孔的精度要求，選φ16孔下端面為粗基準。 2． 精基準的選擇 以φ16孔下端面為粗基準，加工φ16孔的上端面，然后以加工過的上端面為精基準加工φ16內孔，從而保證加工精度。 <三> 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可以考慮采用萬能機床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外還應當考慮經濟效果，以便生產成本盡量降低。 10 鑄造 鑄造 20 銑 粗銑Φ24右端面 30 鉆 鉆，擴，鉸Φ16孔 40 熱 淬火E表面和R34端面 50 銑 精銑R34端面 60 鏜 鏜削R23圓弧面 70 銑 銑寬15mm的槽 80 鉆 鉆M10螺紋底孔，攻絲M10 85 去毛刺 90 檢驗 檢驗入庫 變速叉的偏差計算 ⑴ 變速叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計算 底平面加工余量的計算。根據工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由參考文獻[4]表11～19。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。查[3]可知其粗銑時精度等級為IT12，粗銑平面時厚度偏差取 精銑：由參考文獻[3]表2.3～59，其余量值規(guī)定為。 ⑵ 小頭孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻[3]表2.2～2，2.2～25,2.3～13和參考文獻[15]表1～8，可以查得： 孔￠16： 鉆孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。 擴孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。 鉸孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。 ⑶．粗、精銑15槽 參照參考文獻[1]表21～5，得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=2.0mm，槽深加工余量為1.0mm，再由參照參考文獻[1]表21～5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。 <五> 切削用量以及機床的確定 工序30：粗銑Φ24右端面 機床：立式銑床X52K 刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4～73，取根據參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4～73，?。焊鶕⒖嘉墨I[3]表2.4～81，取銑削速度 機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1～31，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 機動時間： 所以該工序總機動時間 工序40：粗銑?24另外一側端面 機床：立式銑床X52K 刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4～73，取根據參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4～73，取：根據參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1～31，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 機動時間： 所以該工序總機動時間 工序50：鉆、擴、鉸孔￠16。 機床：立式鉆床Z525 刀具：根據參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 （1）鉆孔 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻[2]可查出，根據z525立式鉆床，取進給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即 查參考文獻[2]表3.17，取， 故實際切屑速度為。 切屑用時： =10mm，，， 故，， ， （2）擴孔 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻[2]可查出，根據z525立式鉆床，取進給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即， 查參考文獻[2]表3.17，取， 故實際切屑速度為。 切屑用時： =10mm，，， 故，， ， （3）鉸孔 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻[2]可查出，根據z525立式鉆床，取進給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即， 查參考文獻[2]表3.17，取， 故實際切屑速度為。 切屑用時： =10mm，，，， 故，， ，。 工序60：銑叉口 機床：立式銑床X52K 刀具：根據《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質合金鑲齒套面銑刀YT15. 銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40 1) 削深度 2=10mm 所以有=5mm 2) 給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得,進給量f=0.2~0.35mm/齒　　按機床行選取f=0.3mm/齒 3) 切削速度　　根據《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得 V=115min/s. 即V=6.9m/min 4) 定機床主軸轉速　　 ns== 21.97r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與21.97r/min相近的機床轉速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。 所以實際切削速度== 當=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應為 =fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)， 查機床說明書有=60(mm/min) 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t===1.5(min) t==0.75(min) 銑兩次的總時間為t=1.5+0.75=2.25min 工序110：粗磨叉口兩側面及凸臺面。 機床 M7130平面磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 35040167 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x167 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度 ＝18m/min 切削深度＝0.0157mm/st 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時 式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量 K---系數(shù) V---工作臺移動速度 --工作臺往返一次砂輪軸向進給量 --工作臺往返一次砂輪徑向進給量 ＝0.55(min) 工序60：鏜R23內圓 機床：立式鏜床T68 刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 切削深度： 進給量：根據參考文獻[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為=。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4-9，取 機床主軸轉速： ，取 實際切削速度，： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 所以該工序總機動工時 查參考文獻[1]，表3.5-37工步輔助時間為：1.86min 工序160：精磨叉口兩側面。 機床 M7130平面磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 35040167 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x167 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度 ＝18m/min切削深度 ＝0.0157mm/st 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時 式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量 K---系數(shù) V---工作臺移動速度 --工作臺往返一次砂輪軸向進給量 --工作臺往返一次砂輪徑向進給量 ＝0.3(min) 工序130 ：鉆M10螺紋底孔,倒角 機床：鉆床Z525 刀具：根據參照參考文獻[3]表4.3～9，選硬質合金錐柄麻花鉆頭 切削深度： 根據參考文獻[3]表查得：進給量,切削速度。 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～31，取。 實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取。 加工基本時間： 工序140 ：攻絲M10 鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用絲錐，《機械加工工藝手冊》第2卷。 根據《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得絲錐鉆孔進給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） 查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實際切削速度為=2.64 確定切削時間（一個孔） = 4 鏜R23內圓夾具設計 4.1問題的提出 本夾具是用來鏜R23內圓,零件圖中此孔與16的孔中心距有公差要求。此工序為粗鏜、半精鏜加工,因此本工序加工時要考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度,重點是保證加工精度的問題. 4.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ16的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ16孔和其端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的φ16孔的端面作為定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。 4.3 定位元件及夾緊元件的選擇 據上面所述，查參考文獻[1]，選用固定式定位銷（長銷）穿過16的孔。由于此孔兩側面沒加工，故用定位塊進行支承。這樣一銷一面就限制了五個自由度，最后在待加工孔下面加上一個支承釘再限制最后一個自由度，即一面兩銷定位。這樣就可以完全定位了。 夾緊元件選用壓板，由于壓板種類很多，當選用轉動壓板時，其行程不夠，選用U型壓板又不合適，故在充分比較分析的情況下，選用移動壓板，其夾緊可靠、操作方便，在很多地方都有用到。 圖3.2 移動壓板（GB2175-80） 4.4 切削力及夾緊力計算 鏜刀材料：（機夾單刃硬質合金鏜刀），機床為：T68 由參考文獻[3]，表1-12選擇刀具的幾何參數(shù)為： 1）粗鏜： 由參考文獻[12]，查表可得： 圓周切削分力公式： 查表得： 取 ∴ 由表可得參數(shù)： ∴ ∴ 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： ∴ ∴ 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： ∴ ∴ 根據工件受力切削力、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： 安全系數(shù)K可按下式計算， 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[12]表可得： 所以，有： 2）半精鏜： 同理，圓周切削分力公式： 因為： ，則 所以，有： 當夾緊力方向與切削力方向一致時，僅需要較小的夾緊力來防止工件在加工過程中產生的振動和轉動。故該夾具采用移動壓板夾緊機構，為了方便操作，通過手動擰緊螺母將壓板壓緊工件。 由于夾緊力方向與切削力方向在水平上有一段距離，使工件在夾緊的地方產生了彎矩，如圖： 圖3.3 彎矩示意圖 ∴ 既是加上轉矩M，所以319.65N 4.4 誤差分析與計算 該夾具以一面一銷2個支撐塊定位。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。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=250mm ，得 ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.5 零、部件的設計與選用 4.5.1定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表5.1 定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 14～18 12 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 4.5.2夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表5.3： 表6.3 移動壓板 公稱直徑 L 6 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 4.6 確定夾具體結構和總體結構 對夾具體的設計的基本要求 （1）應該保持精度和穩(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，夾具體應該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。 （2）應具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。 （3）結構的方法和使用應該不錯 夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結構的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡單。 （4）應便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產生更多的，一般應在夾具體上面。 （5）安裝應牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，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，識別特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產生沖擊和振動，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度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經濟的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。 4.7 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設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。由于該工件體積小，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，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，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。 總結與展望 總結與展望 在本次設計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的加工。但也有不足之處：特別是對于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時，有可能會劃傷工件內孔表面，本可以在夾具體內部設置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺可升可降，這樣，在刀具退出時，使定位立臺連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用夾具還有待改進。無論怎樣，這次的課程設計使我獲益良多，是我在學校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。 參考文獻 參考文獻 [1] 黃如林，切削加工簡明實用手冊[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2004。 [2] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [3] 李洪，機械加工工藝手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [4] 方昆凡，公差與配合手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1999。 [5] 王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2000。 [6] 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1979。 [7] 吳宗澤，機械設計實用手冊[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2000。 [8] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。 [9] 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1984。 [10] 周永強，高等學校課程設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 [11] 楊叔子，機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2004。 [12] 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，2004。 [13] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上海科學技術出版社，1980。 [14] 李慶壽，機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。 [15] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量[M]，中國計量出版社，2000：9～19。 [16] 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