CA6140車床撥叉831007工藝和銑寬20上下兩側(cè)面夾具【氣動】【含圖紙+文檔全套】

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上下兩側(cè)面夾具設(shè)計.153.1 夾具的設(shè)計原理.153.2 定位基準(zhǔn)的選擇.153.3 確定夾具結(jié)構(gòu)，確定夾緊機構(gòu)（氣壓夾緊）方案.163.4 設(shè)計夾具裝配圖.173.5 切削力及夾緊力的計算.183.6 誤差分析與計算.193.7 定向鍵與對刀裝置設(shè)計.203.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu).223.9 夾具設(shè)計及操作的簡要說明.23總 結(jié).24參考文獻.25致 謝.0第第 1 1 章章 緒論緒論1.1 課題研究的意義及現(xiàn)狀當(dāng)前，我國中小零部件機械產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展的成熟期，國外進口設(shè)備一統(tǒng)天下的局面已經(jīng)結(jié)束，國產(chǎn)零部件機械已經(jīng)成為主力。主要表現(xiàn)如下： 一、國產(chǎn)機械的技術(shù)水平已接近或達到世界先進水平，大規(guī)?？恳M技術(shù)發(fā)展的時代已經(jīng)結(jié)束，吸收、學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)的渠道和方法大為增強，自身開發(fā)能力大大提升，大型機械開發(fā)周期一般不超過一年。 二、行業(yè)格局發(fā)生很大變化。一是國外著名的機械企業(yè)紛紛在中國建廠，改變了機械生產(chǎn)企業(yè)的結(jié)構(gòu)。它們在機械方面具有雄厚的技術(shù)和經(jīng)濟實力，代表著世界領(lǐng)先水平，今后將對中國機械行業(yè)的生產(chǎn)格局產(chǎn)生深遠影響。其在產(chǎn)品開發(fā)、制造及知識產(chǎn)權(quán)保護等許多方面給中國企業(yè)提供了學(xué)習(xí)機會。二是國內(nèi)著名大企業(yè)成功介入機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，并向多品種方向發(fā)展，憑借大廠在經(jīng)驗、技術(shù)、經(jīng)濟、制造方面的實力，其機械產(chǎn)品在銷售市場上已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。這些變化，極大增強了我國機械行業(yè)的實力，對中小企業(yè)的發(fā)展也有很大影響。 三、一批民營中小企業(yè)迅速成長壯大，規(guī)模和技術(shù)實力大增。尚存問題有待解決 。在看到我國零部件機械行業(yè)獲得長足發(fā)展的同時，一些潛在的問題也不容忽視。首先，我國多數(shù)機械企業(yè)規(guī)模偏小，抵抗風(fēng)險能力有限，回款率低，流動資金不足。其次，也如同其他產(chǎn)品一樣，我國零部件機械存在著科技投入不足、創(chuàng)新能力偏低等問題。對基本研發(fā)的投入很少，采用挖人才、 “偷”技術(shù)的方式很普遍。所以各家的產(chǎn)品都是大同小異，很少有標(biāo)志性的技術(shù)，原始創(chuàng)新很少。第三，零部件機械廠家正面臨著水、電、鋼材等原材料持續(xù)上漲的壓力，利潤損失較大，不利于進一步擴大生產(chǎn)。第四，對出口歐洲、美國等發(fā)達國家和地區(qū)的產(chǎn)品，由于不熟悉其市場準(zhǔn)入和標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常遭遇“專利門檻”問題，對產(chǎn)品出口產(chǎn)生不利影響。認(rèn)清趨勢促進發(fā)展。針對上述問題，相關(guān)企業(yè)要重視創(chuàng)新，主動加大科技投入；樹立尊重知識、保護知識產(chǎn)權(quán)的法律意識；企業(yè)對技術(shù)骨干要有留人和防挖辦法；可在市場接受的范圍內(nèi)，適當(dāng)進行漲價，以促進生產(chǎn)發(fā)展。 1.2 課題主要研究內(nèi)容軸承座零件的分析包括：零件用途、安裝使用、零件圖的加工工藝、材料毛坯以及技術(shù)要求等的分析。確定加工方法，填寫加工工藝過程。 1、依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，JB/T2562-2007,對開式四螺柱正滑動軸承座 型式與尺寸，JB/T2564-2007,滑動軸承座 技術(shù)條件等，根據(jù)需要標(biāo)注軸承座裝配圖的尺寸公差、形位公差等； 2、根據(jù)軸承座的裝配圖，畫出軸承座上蓋和底座的零件圖。根據(jù)需要標(biāo)注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等； 3、綜合運用所學(xué)知識，參考有關(guān)資料，按大批生產(chǎn)，安排產(chǎn)品的加工工藝；設(shè)計加工軸承孔夾具。1.3 研究方法和手段（1）調(diào)研、消化原始資料； 收集整理有關(guān)機械零件設(shè)計、裝配工藝、機械加工工藝、制造技術(shù)等有關(guān)資料，供設(shè)計時使用；消化零件制件圖，了解零件的用途，分析零件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求；分析工藝資料，了解所用材料性能、零件特性以及工藝參數(shù)。（2）完成軸承座的零件圖及裝配圖；（3）確定工藝方案，制定加工工藝文件；（4）設(shè)計加工軸承孔夾具；（5）完成零件圖及多軸頭裝配圖的制作。1.4 研究目標(biāo)通過課題的設(shè)計鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力，熟悉常用材料的使用性能，正確選用材料；掌握夾具設(shè)計的基本方法和機械零部件設(shè)計的基本程序和方法；掌握機械加工工藝的制定過程，對一般的制造過程和方法有初步的了解，了解常用的零部件設(shè)計軟件，并能熟練運用二維及三維軟件進行設(shè)計。定的機械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達到圖紙的各項技術(shù)要求。使自己在大學(xué)四年所學(xué)的知識得到全面總結(jié)和鞏固，對以前所學(xué)的知識得以溫故而知新，更好的掌握學(xué)過的知識，為將來的工作奠定一個良好基礎(chǔ)。1.5 方案可行性分析1）查閱相關(guān)文獻，搜集有關(guān)資料。2）了解軸承座的結(jié)構(gòu)以及工作原理的了解，并了解夾具的結(jié)構(gòu)；3) 通過老師指導(dǎo),同學(xué)討論確定方案。4）根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計產(chǎn)品第第 2 2 章章 工藝規(guī)程設(shè)計工藝規(guī)程設(shè)計2.1 分析零件圖（一）零件作用（一）零件作用撥叉是傳動系統(tǒng)中用來撥動滑移齒輪，以實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速、轉(zhuǎn)向的零件。其小頭通過與軸的過盈配合來傳遞凸輪曲線槽傳來的運動；大頭的內(nèi)部突起處與滑移齒輪的凹槽配合。（二）零件的工藝分析（二）零件的工藝分析1 1、零件選用材料為 HT200，俗稱灰口鑄鐵?；诣T鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性高，不適合磨削。2 2、該零件主要加工表面及技術(shù)要求分析如下： (1)(1)、零件上端面及孔 50H13 的上下端面與孔 22H7 的垂直度公差等級為 9-10級。表面粗糙度為 Ra3.2um。加工時應(yīng)以上端面與孔 22H7 的內(nèi)表面為基準(zhǔn)。又由于上端面須加工，根據(jù)“基準(zhǔn)先行”的規(guī)則，故應(yīng)先加工上端面，再加工孔 22H7，最后加工孔 50H13 的上下端面。(2)(2)、尺寸 30、20、65、50、70 都有其公差要求，加工時需要保證這些尺寸。使其滿足30-0.24+0.084、20-0.21-0.07、65-0.190500+0.46700+0.46。(3)(3)、22H7 孔內(nèi)表面 Ra1.6，需要進行精鉸。70H13 孔內(nèi)表面 Ra6.3，銑端面時就可以保證。20H13 內(nèi)孔表面 Ra3.2 只需半精鏜即可。(4)(4)、M8 的孔只需要鉆孔與攻絲，可放在后期工序中。(5)(5)、8 錐銷孔只要求加工一半，故可以與 M8 孔同時鉆出。(6)(6)、花鍵方向保持與圖樣一致。兩件鑄在一起表面應(yīng)無夾渣、氣孔。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。2.2 確定生產(chǎn)類型已知零件每年的生產(chǎn)量為 100，000 件，質(zhì)量為 1.0Kg，可確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。故初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段；工藝適當(dāng)集中；加工設(shè)備已通用設(shè)備為主；大量采用專用工裝。2.3 確定毛坯選擇毛坯時候應(yīng)該考慮一下幾點因素： (1)零件的力學(xué)性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學(xué)性能有所不同。離心澆注的鑄件、壓力澆注的鑄件、金屬型澆注的鑄件、砂型澆筑的鑄件，其力學(xué)性能一次遞減。(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸：直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用鍛件；形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鑄鋼件，形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造；外形復(fù)雜的小零件宜采用精密鍛造方法，以避免機械加工。(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量：生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。(4)現(xiàn)場生產(chǎn)條件要求：現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析和論證。經(jīng)過分析考慮，零件材料選取 HT200，由于零件結(jié)構(gòu)一般，生產(chǎn)類型為中、小批生產(chǎn)，在機床運行過程中所受沖擊不大，力學(xué)性能要求不高，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，零件屬于中批生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，根據(jù)參考文獻8中表 3-1 選擇金屬型澆注鑄件毛坯。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊第 41 頁表 2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級為 9 級.這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。1、確定毛坯種類根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。并依其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和生產(chǎn)類型，毛坯的鑄造方法選用金屬模機械砂型。根據(jù)表 15-5 鑄件尺寸公差等級采用 CT9 級。2、確定鑄件余量及形狀根據(jù)表 15-7，取加工余量為 MA-G 級。查表 15-8 確定各表面的鑄件機械加工余量。鑄件的分型面選擇及各加工表面鑄件機械加工余量見下表：表面代號基本尺寸（mm）加工余量等級加工余量（mm）說 明T1T2T3D1D2D3D440707022507070HHHHHHH3.53.03.01.03.03.03.0頂面，降一級，單側(cè)加工頂面，單側(cè)加工底面，單側(cè)加工孔徑過小，保證鑄造，余量減小孔，降一級，雙側(cè)加工孔，降一級，單側(cè)加工孔，降一級，單側(cè)加工3、畫零件毛坯圖(圖附后)2.4 基準(zhǔn)的選擇定位選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中重要的工作之一，定位選擇的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，否則加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。2.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。(1)加工軸承座上蓋時應(yīng)選擇上蓋螺栓孔的上表面為粗基準(zhǔn)，加工上蓋分合面。我選擇粗基準(zhǔn)的根據(jù)如下：選擇上蓋螺栓孔的上表面為基準(zhǔn)，能保證軸承座上蓋其他表面加工余量小二均勻，符合選擇重要表面為粗基準(zhǔn)的原則；軸承座上蓋只有螺栓孔上表面不需要進行加工，符合選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)的原則；制造毛坯的時候上表面的加工余量留的最少，符合選擇加工余量量最小的表面為粗基準(zhǔn)的原則；上表面能滿足方便定位、加緊的需求，符合選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)的原則；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基準(zhǔn)面就不需要使用，符合粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次的原則。(2)按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，同理我們可以選擇出軸承座底座的底孔的上表面為粗基準(zhǔn)，加工底座的底面。2.4.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單。 (1)選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn)，加工上蓋端面和氣壓杯螺紋孔的上表面。我選擇精基準(zhǔn)的根據(jù)如下：精基準(zhǔn)的以“基準(zhǔn)重合” 、 “基準(zhǔn)統(tǒng)一” 、 “自為基準(zhǔn)” 、 “互為基準(zhǔn)”為選擇原則，并且需要保證工件定位精準(zhǔn)、加緊可靠、操作方便。選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn)可以簡化操作，能夠準(zhǔn)確定位，加緊可靠，滿足加工表面對設(shè)計基準(zhǔn)的相對位置精度要求，方便加工其他表面。(2)按照精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇軸承座底座的底面為精基準(zhǔn)，加工底座的端面及內(nèi)孔分合面。(3)按照精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇軸承座的底面與為精基準(zhǔn)，加工軸承座的內(nèi)孔。2.5 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)。軸承座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軸承座加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(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。對于軸承座，需要精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%c90800.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。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。mg200（一）選擇定位基準(zhǔn)（一）選擇定位基準(zhǔn)（1） 、選擇粗基準(zhǔn) 為了方便裝夾，以及依據(jù)以不加工表面為基準(zhǔn)和毛坯表面質(zhì)量較好者為基準(zhǔn)的原則，選底端面為粗基準(zhǔn)。（2） 、選擇精基準(zhǔn) 依據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選用統(tǒng)一的基準(zhǔn)有利于保證零件的精度。多用“一面兩孔”的定位方式定位，所以選擇小頭孔軸線和底面為精基準(zhǔn)。 （二）制訂工藝過程（二）制訂工藝過程1、根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度（查表 15-32、15-33、15-34） ，選擇加工方法：（1） 、上端面 T1：粗銑（R6.3）精銑（R3.2）（2） 、上端面 T2：粗銑（R6.3）精銑（R3.2）（3） 、底端面 T3：粗銑（R6.3）精銑（R3.2）（4） 、切斷面 T4：粗銑（R6.2）（5） 、小端頭孔 D1：擴孔（R6.3、IT10）鉸孔（R1.6、IT7）（6） 、中間孔 D2：粗鏜（R6.3）半精鏜（R3.2、IT7）（7） 、中間孔 D3：粗鏜（R6.3、IT13）2、工藝過程的確定:工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010020030040050060070080090100110120130140鑄坯粗銑小頭孔的兩端粗銑中間孔上端面粗銑中間孔下端面擴兩小端頭孔精鏜中間孔精鏜小頭孔上端面半精鏜中間孔精銑中間孔上端面精銑中間孔下端面精鉸兩端小頭孔銑斷鉆 2X8、M8 螺紋孔，攻 M8 螺紋去毛刺檢驗D1、T5D1、T1D1、T1D2、D5、T5D1、D5、T5D1、T5D1、T5D1、T5D1、T1D2、T5、D5D1、T5D1、D2、T52.6 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備（一）（一） 、選擇機床、選擇機床1、工序 010、020、030、060、080、090 均為銑端面，可采用立式升降臺銑床：XQ5025A。2、工序 040、100、120 均為鉆、擴孔工藝，可采用搖臂鉆床 Z3025B。3、工序 050、070 為鏜孔，采用 T68 鏜床。（二）（二） 、選擇夾具、選擇夾具各工序廣泛采用專用夾具。在鉆空 M8 時，其夾具可采用一面兩空定位。（三）（三） 、選擇刀具、選擇刀具1、在銑床上加工的工序，均采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。2、加工孔 22H7 時，由于采用擴、鉸的加工方案，故工序 040 可用擴孔刀具一次加工。而工序 100 精鉸 22H7，因加工余量小，則選用高速鋼鉸刀。3、在鏜孔 50H13 時，由于對精度要求不高，故采用硬質(zhì)合金鏜刀即可。（四）（四） 、選擇量具、選擇量具1、對端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可。2、對孔 22H7，為保證加工精度，工序 100 采用專用塞規(guī)進行測量。為保證30-0.24+0.084、20-0.21-0.07的尺寸精度，采用專用極限量規(guī)。為保證各端面的垂直度，故采用千分表進行檢測。2.7 確定工序尺寸（一）（一） 、孔類加工工藝尺寸、孔類加工工藝尺寸孔類加工的設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合，尺寸計算簡單。鑄造尺寸按要求其公差帶對稱分布，其余偏差一律按“入體原則”確定（孔類表面為雙側(cè)，公差加倍表示） 。圓柱表面工序尺寸及公差：圓柱表面工序尺寸及公差：工序余量加工表面加工內(nèi)容加工余量（mm）精度等級表面粗糙度Ra（um）工序尺寸最小最大22H7鑄件精鉸擴孔20.21.8CT9IT7IT101.63.220-+0.8220+0.021210+0.0520.14811.0212.65250H13鑄件粗鏜半精鏜642CT9IT13IT96.33.244-0+1.0480+0.46500+0.0742.91.545.62.07470H13鑄件粗鏜66CT9IT136.364-+1.1700+0.0464.97.1468鑄件鉆孔精鉸87.80.2IT12IT812.51.67.80+0.1580+0.0227.80.057.950.222M8鑄件鉆孔攻絲86.81.2IT13IT712.53.26.80+0.1880+0.0126.80.826.981.012（二）（二） 、面類加工工序、面類加工工序各端面加工定位基準(zhǔn)多次相互轉(zhuǎn)換，使之尺寸及偏差關(guān)系復(fù)雜，余量核算也較復(fù)雜。現(xiàn)用工序尺寸聯(lián)系圖表法確定其工序尺寸。1、按規(guī)定符號建立工序尺寸聯(lián)系圖。其中 C 類尺寸為鑄件尺寸，A 類為機械加工工序尺寸，B 類尺寸為最終保證尺寸。2、查表確定工序基本余量。根據(jù)手冊表 15-57 取孔上端面粗銑余量為 2.2mm，底端面粗銑余量為 1.7mm，上端面、底端面精銑余量為 0.8mm。3、由最終工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。4、查表 15-32 及表 15-33 確定工序尺寸的經(jīng)濟加工精度。5、由各加工方法的經(jīng)濟精度確定工序尺寸偏差。（a）對直接保證設(shè)計尺寸的工藝尺寸，可按設(shè)計尺寸偏差要求確定其尺寸偏差。（b）鑄件尺寸按要求其公差帶對稱分布。（c）其余獨立的中間工藝尺寸按“入體方向”確定偏差。6、校核設(shè)計尺寸。工序余量加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級工序尺寸表面粗糙度最小最大鑄件3.5CT966.5-+2精銑0.8IT9630+0.0743.20.7261.1孔 22 上端面粗銑2.7IT1263.80+0.306.30.44.7鑄件3CT941-+1.7精銑0.8IT9380+0.0523.20.7480.92孔 50 上端面粗銑2.2IT1238.80+0.126.30.383.9鑄件3CT938-+1.7精銑0.8IT9350+0.0523.20.7480.92孔 50 下端面粗銑2.2IT1235.80+0.126.30.383.92.8 切削用量工序工序 粗銑小頭孔端面，以底面為粗基準(zhǔn)齒/05. 0mmfz由機械手冊可以直接查出銑削速度：min/18mv 采用立粗齒銑刀，。則12,50ZmmDmin/115501810001000rDvnsmin/691151205. 0mmznffszm計算工時min3 . 16990mmflt工序工序 粗銑中間孔上端面齒/05. 0mmfz由機械手冊可以直接查出銑削速度：min/18mv 采用立粗齒銑刀，。則12,50ZmmDmin/115501810001000rDvnsmin/691151205. 0mmznffszm計算工時min13. 16978mmflt工序工序 粗銑中間孔下端面?zhèn)三X/05. 0mmfz由機械手冊可以直接查出銑削速度：min/18mv 采用錯齒三面刃銑刀，。則14,4,50,16ZmmLmmDmmdmin/358161810001000rdvnsmin/2513581405. 0mmznffszm計算工時min26. 025166mmflt工序工序 VIVI 精銑小頭孔上端面齒/05. 0mmfz由于是精加工銑削速度放大 30，其值：min/23mv 采用鑲齒三面刃銑刀，。則30,12,150,48齒數(shù)mmLmmDmmdmin/153482310001000rdvnsmin/2291533005. 0mmznffszm計算工時min87. 0229200mmflt工序工序 VIIVII 半精鏜中間的孔需要鏜至650+0.074，單邊余量，查手冊一次鏜削余量。3 次鏜完mmZ3mmap1切削速度，進給量min/30mv rmmf/6 . 0min/434223010001000rDvnw鏜一次所以需要工時：min33. 06 . 043484fnltwm完成整個加工需要的工時就為min133. 033mtt第 3 章 CA6140 車床撥叉銑寬 20 上下兩側(cè)面夾具設(shè)計3.1 夾具的設(shè)計原理下面具體闡述一下夾具的設(shè)計原理:（1）六點定位原理當(dāng)工件在不受任何條件約束時，其位置是任意的不確定的。設(shè)工件為一理想的鋼體，并以一個空間直角坐標(biāo)作為參照來觀察鋼體的位置變動。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個自由度，即沿著 X、Y、Z 三個坐標(biāo)軸的移動和繞著這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動，如圖所示。用X、Y、Z 和 X、Y、Z 分別表示沿三個坐標(biāo)軸的移動和繞著這三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度。六個自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個支撐點，來限制工件六個自由度的原理，稱為六點定位原理。（2） 、應(yīng)用定位原理幾種情況完全定位 1工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。部分定位 2工件定位時，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位。在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個自由度。過定位（重復(fù)定位） 3幾個定位支撐點重復(fù)限制一個自由度，稱為過定位。A、一般情況下，應(yīng)該避免使用過定位。通常，過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應(yīng)該避免的。B、過定位亦可合理應(yīng)用雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過定位” ，但是在某些條件下，合理地采用“過定位” ，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。工件本身剛性和支承剛性的加強，是提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施，生產(chǎn)中常有應(yīng)用。大家都熟知車削長軸時的安裝情況，長軸工件的一端裝入三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。這就是個“過定位”的定位方式。只要事先能對工件上諸定位基準(zhǔn)和機床（夾具）有關(guān)的形位誤差從嚴(yán)控制，過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強，扶持有助于實現(xiàn)穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質(zhì)量和效率也大為提高。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準(zhǔn)備采用手動夾緊。由零件圖可知：定位、夾緊方案有：采用一面 2 銷定位,采用氣缸夾緊為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。3.3 確定夾具結(jié)構(gòu)，確定夾緊機構(gòu)（氣壓夾緊）方案1夾緊裝置的組成工件在夾具中正確定位后，由夾緊裝置將工件夾緊。夾緊裝置的組成有： 1）動力裝置：產(chǎn)生夾緊動力的裝置。 2）夾緊元件：直接用于夾緊工件的元件。 3）中間傳力機構(gòu)：將原動力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機構(gòu)。2對夾緊裝置的要求1）夾緊過程不得破壞工件在夾具中占有的定位位置。2）夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過大損傷工件表面或使工件產(chǎn)生過大的夾緊變形。3）操作安全、省力。4）結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，便于制造，便于維修。典型夾緊機構(gòu)1斜楔夾緊機構(gòu)斜楔是夾緊機構(gòu)中最為基本的一種形式，它是利用斜面移動時所產(chǎn)生的力來夾緊工件的，常用于氣動和氣壓夾具中。在手動夾緊中，斜楔往往和其他機構(gòu)聯(lián)合使用。斜楔夾緊機構(gòu)的缺點是夾緊行程小，手動操作不方便。斜楔夾緊機構(gòu)常用在氣動、氣壓夾緊裝置中，此時斜楔夾緊機構(gòu)不需要自鎖。2螺旋夾緊機構(gòu)采用螺旋裝置直接夾緊或與其他元件組合實現(xiàn)夾緊的機構(gòu)，統(tǒng)稱螺旋夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，在手動夾具上應(yīng)用較多。螺旋夾緊機構(gòu)可以看作是繞在圓柱表面上的斜面，將它展開就相當(dāng)于一個斜楔。3偏心夾緊機構(gòu)偏心夾緊機構(gòu)是斜楔夾緊機構(gòu)的一種變型，它是通過偏心輪直接夾緊工件或與其他元件組合夾緊工件的。常用的偏心件有圓偏心和曲線偏心，圓偏心夾緊機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，夾緊迅速等優(yōu)點；但它的夾緊行程小，增力倍數(shù)小，自鎖性能差，故一般只在被夾緊表面尺寸變動不大和切削過程振動較小的場合應(yīng)用。4定心夾緊機構(gòu)定心夾緊機構(gòu)能夠在實現(xiàn)定心作用的同時，又起著將工件夾緊的作用。定心夾緊機構(gòu)中與工件定位基面相接觸的元件，既是定位元件，又是夾緊元件。5鉸鏈夾緊機構(gòu)鉸鏈夾緊機構(gòu)是一種增力裝置，它具有增力倍數(shù)較大、摩擦損失較小的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于氣動夾具中。6聯(lián)動夾緊機構(gòu)圖 23 雙向作用固定式活塞氣缸圖1前蓋 2氣缸體 3活塞桿 4活塞 5密封圈 6后蓋聯(lián)動夾緊機構(gòu)是一種高效夾緊機構(gòu)，它可通過一個操作手柄或一個動力裝置，對一個工件的多個夾緊點實施夾緊，或同時夾緊若干個工件。夾緊的動力裝置在大批大量生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)率、降低工人勞動強度，大多數(shù)夾具都采用機動夾緊裝置。驅(qū)動方式有氣動、液動、氣液聯(lián)合驅(qū)動，電（磁）驅(qū)動，真空吸附等多種形式。1氣動夾緊裝置氣動夾緊裝置以壓縮空氣作為動力源推動夾緊機構(gòu)夾緊工件。常用的氣缸結(jié)構(gòu)有活塞式和薄膜式兩種?；钊綒飧装凑諝飧籽b夾方式分類有固定式、擺動式和回轉(zhuǎn)式三種，按工作方式分類有單向作用和雙向作用兩種，應(yīng)用最廣泛的是雙作用固定式氣缸。2氣壓夾緊裝置氣壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與氣動夾緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力氣壓。與氣壓夾緊裝置相比，氣壓夾緊具有以下優(yōu)點： 傳動力大，夾具結(jié)構(gòu)相對比較?。?氣壓液不可壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)； 噪聲小。它的不足之處是須設(shè)置專門的氣壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍受限制。3.4 設(shè)計夾具裝配圖由零件圖可知：利用底面等為粗定位基準(zhǔn)來設(shè)計夾具，從而保證其尺寸公差要求。據(jù)夾具手冊知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進行加工。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。氣壓缸左腔進氣壓時，活塞和缸筒分別向兩側(cè)移動，各鉸鏈和連桿運動，使壓板頭向下壓緊工件；氣壓缸右腔進氣壓時，活塞和缸筒都向內(nèi)移動，壓板頭抬起松開工件。3.5 切削力及夾緊力的計算刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 00150010 頂刃0n 側(cè)刃60010 15 30rK 40Dmm160dmm20.5Lmm22Z 0.08/famm zmmap0 . 2由參考文獻55 表 129 可得銑削切削力的計算公式： 0.90.801.11.10.12335pzFafDB zn有：0.900.801.11.10.12335 2.00.082820.522 2.4836.24()FN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： FKWK安全系數(shù) K 可按下式計算： 6543210KKKKKKKK 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5121 可知其公式參數(shù)：60 KK 1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK由此可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 836.24 1.561304.53()KWK FN用氣動元件作為夾緊元件，活塞桿是氣缸傳遞力的主要零件，它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊等多種作用，必須有足夠的強度和剛度。其材料取 Q235 鋼。在這取負(fù)載約為 10000N，初選氣缸的設(shè)計壓力 P1=3MPa，為了滿足工作這里的氣缸課選用單桿式的，并在快進時差動連接，則氣缸無桿腔與有桿腔的等效面積 A1 與 A2 應(yīng)滿足 A1=2A2（即氣缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 應(yīng)滿足：d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖，氣缸需保持一定的背壓，暫取背壓為 0.5MPa，并取氣缸機械效率。則氣缸上的平衡方程9 . 0m11221212P AP AFA PF故氣缸無桿腔的有效面積：223255113 .461063. 4105 . 02110301000021cmmmPPFAb氣缸直徑cmcmAD68. 73 .46441氣缸內(nèi)徑： 按 GB/T2348-1980，取標(biāo)準(zhǔn)值 D=80mm；因 A1=2A，故活塞桿直徑 d=0.707D=56mm（標(biāo)準(zhǔn)直徑）則氣缸有效面積為：2222222262.255680(4)(424.50804421cmdDAcmDA）現(xiàn)設(shè)計一種機構(gòu)，設(shè)夾緊機構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力為,鉸鏈壓板的受力分析如下圖 2.10 所示：JF FJFQ L1 L2圖 2.10 受力分析由受力分析計算得： = (選定=)【6】JF121)(LLLFQ1L2L式中，夾緊機構(gòu)效率，取值為 0.9； 螺栓的許用夾緊力，單位：。QFN當(dāng)螺桿的螺紋公稱直徑為 M12 時，可查表得：=5620N。QF 所以，=2=256200.9=10116NJF121)(LLLFQQF因=9015N,故夾緊機構(gòu)選擇氣缸 MB32-50 滿足設(shè)計要求。JF實F3.6 誤差分析與計算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 MjjjWDADZWj由參考文獻5可得：定位誤差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm 夾緊誤差 ： cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨損造成的加工誤差：通常不超過Mjmm005. 0 夾具相對刀具位置誤差：取ADmm01. 0誤差總和：0.0850.3jwmmmm 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。3.7 定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù) GB220780 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：o 圖 6.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù) T 形槽的寬度 a=18mm 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 B2B公稱尺寸允差 d允差4dLHhD1h公稱尺寸允差 D2h180.0120.03525124124.518+0.0195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 6.3 所示： 標(biāo)記四周倒圓 圖 5.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5：表 5.5 塞尺公稱尺寸 H允差 dC30.0060.253.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計的基本要求（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，時效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)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(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表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。（4）應(yīng)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(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(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。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)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(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)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(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。3.9 夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，該工件為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了氣動夾緊方式。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。由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，固定 V 型塊定位兩個自由度，V 型塊活動定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度該夾具方案符合生產(chǎn)要求，效率高，做了可活動銷，滿足保持正確的加工位置總 結(jié)經(jīng)過差不多一個學(xué)期的緊張的設(shè)計，在指導(dǎo)老師及其他老師的幫助下，通過查閱大量的資料，參觀工廠的設(shè)備，認(rèn)真地進行了這次設(shè)計。通過這次設(shè)計，使我對工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安排以及工裝的選擇和設(shè)計有了更深刻的了解和掌握。也使我對于一個工藝員所從事的工作有了深層次體會，培養(yǎng)了實際工作能力，特別是分析問題和解決問題的能力，可以說這次設(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 XX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設(shè)計。參考文獻參考文獻1、李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19942、機床夾具設(shè)計手冊.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社3、趙家齊主編.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京.機械工業(yè)出版社，20004、吳拓、方瓊珊主編. 機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機械工業(yè)出版社，20055、曾志偉、呂明主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢理工大學(xué)出版社，2001 年6、肖詩綱主編，切削用量手冊，機械工業(yè)出版社，1993 年7、曾東建主編，汽車制造工藝學(xué)，機械工業(yè)出版社8、機械設(shè)計手冊（上冊） ， 機械設(shè)計手冊聯(lián)合編寫組編，化學(xué)工業(yè)出版社致 謝經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設(shè)計任務(wù)。回顧這日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學(xué)知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。此時此刻，我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計的思路并給我們講解了設(shè)計中用到的實際工程設(shè)計經(jīng)驗，從而使我們設(shè)計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。大學(xué)的艱苦跋涉，幾個月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候，心頭照例該如釋重負(fù)，但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。論文寫作的過程并不輕松，工作的壓力時時襲擾，知識的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書館中，一次次在深夜奮筆疾書。第一次花費如此長的時間和如此多的精力，完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。敲完最后一個字符，重新從頭細細閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒有什么值得特別炫耀的成果，但對我而言，是寶貴的。它是無數(shù)教誨、關(guān)愛和幫助的結(jié)果。我要感謝我的指導(dǎo)教師 XX 老師。老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任，仍抽出時間，不時召集我和同門以督責(zé)課業(yè)，從初稿到定稿，不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語句格式的瑕疵，都一一予以指出。是他傳授給我方方面面的知識，拓寬了我的知識面，培養(yǎng)了我的功底，對論文的完成不無裨益。我還要感謝學(xué)院所有教過我的老師，是你們讓我成熟成長；感謝學(xué)院的各位工作人員，他細致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠摯的謝意。他們是我生命中永遠的依靠和支持，他們無微不至的關(guān)懷，是我前進的動力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒有他們就沒有我，我的點滴成就都來自他們。讓我依依不舍的還有各位學(xué)友、同門和室友。在我需要幫助的時候他們伸出溫暖的雙手，鼎立襄助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。本論文的完成遠非終點，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起點。參考文獻1我將繼續(xù)前行！同時也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們課程設(shè)計的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計中去，為更好、更快的完成課程設(shè)計提供了重要保障。