分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)）【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)、工藝工序卡片】

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The design of the components separation choose QT40 ductile iron.According to parts of shape,dimensional accuracy,cost-effective production areas such as a detailed analysis its manufacturing processes,Separation claw technology of process planning and equipment design including components analysis,mechanical machining process planning design and special fixture design. According to determine the overall scheme of the choice of appropriate materials,parts and proper machining process planning design,the special fixture design. Part of the analysis,accuracy of this axis,the appropriate concentration processes require smooth,and use tools to prospective size.Finally,the parts are checked.To meet the requirements of precision parts. Keywords: Verification Fixture Disengaging pawl Ductile iron I 目錄 1 緒論 1 1.1 選題的意義 1 1.2 研究的背景 1 1.3 研究的目的及主要內(nèi)容 2 2 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì) 4 2.1 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的基本任務(wù) 4 2.2 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)要求 4 2.3 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的方法和步驟 5 2.3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類(lèi)型的確定 5 2.3.2 零件圖的審查 5 3.1 毛坯種類(lèi)的選擇 6 3.2 鑄件制造方法的選擇 6 3.3 毛坯的尺寸公差及加工余量 6 3.4 毛坯—零件合圖 8 3.5 定位基準(zhǔn)的選擇 8 3.5.1 夾具設(shè)計(jì)研究原始資料 9 3.5.2 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 9 3.5.3 夾具總圖設(shè)計(jì) 10 3.5.4 夾具精度的校核 12 4 分離爪工藝路線的擬定 13 4.1 確定各表面的加工方法 13 4.2 加工順序的安排 13 4.3 確定加工余量 14 4.4 計(jì)算工序尺寸及公差 14 4.5 確定各工序切削用量 14 4.6 機(jī)床設(shè)備，刀具及量具等工藝裝備的選擇 16 4.7 工時(shí)定額的計(jì)算與確定 17 4.8 工藝規(guī)程卡的填寫(xiě) 17 5 分離爪夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟 19 5.1 夾具類(lèi)型的確定 19 5.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 19 5.3 平衡配重設(shè)計(jì) 20 I 5.4 繪制夾具總裝圖 20 5.5 確定夾具的技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合 21 結(jié)論 22 致謝 23 參考文獻(xiàn) 24 I 1 緒論 1.1 選題的意義 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的不斷發(fā)展，安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視。在整個(gè)安全科技領(lǐng)域中，機(jī)械安全問(wèn)題變得格外突出，機(jī)械事故的表現(xiàn)形式各種各樣。分離爪雖然作為機(jī)器上的一個(gè)小部件，但是它卻占據(jù)著極其重要的地位。分離爪一旦出現(xiàn)故障，機(jī)器就無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，從而引起一系列的不良影響。 據(jù)資料介紹，全世界機(jī)械事故約占事故總數(shù)的1/3左右。機(jī)械安全是一門(mén)科學(xué)，它主要研究在一定的條件下，機(jī)械在工作或在裝拆、調(diào)試、運(yùn)輸?shù)葼顩r時(shí)，對(duì)操作者所產(chǎn)生的危害及其保護(hù)措施。自從新中國(guó)成立幾十年以來(lái)，我國(guó)政府對(duì)機(jī)械安全一直非常重視。經(jīng)過(guò)機(jī)械制造科學(xué)技術(shù)人員的共同努力，我國(guó)機(jī)械安全科學(xué)取得了顯著的成績(jī)，在有些領(lǐng)域中獲得了許多具有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和成果。但是，總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)發(fā)展速度還不快，發(fā)展?fàn)顩r還不理想。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)機(jī)械安全科學(xué)還存在著一些問(wèn)題，值得人們?nèi)ミM(jìn)一步研究并設(shè)法解決。 安全事故的出現(xiàn)大部分是由于機(jī)械零件的制造質(zhì)量所造成的。分離爪是汽車(chē)以及機(jī)床上離合器上一個(gè)及其重要的零件，它主要起到變速換擋的作用。如果分離爪的質(zhì)量出現(xiàn)了問(wèn)題，那么就會(huì)造成汽車(chē)和機(jī)床的巨大機(jī)械事故，其損失以及危害是難以估量的。小的零部件卻是組成大機(jī)器的元件，缺少了哪一個(gè)機(jī)器都不會(huì)正常的運(yùn)行。尤其是在質(zhì)量上，必須達(dá)到使用要求，在保證安全使用的條件下進(jìn)行生產(chǎn)。所以，對(duì)于分離爪的設(shè)計(jì)，主要就是提高其精度以及質(zhì)量，使其安全性達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。 1.2 研究的背景 分離爪是位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋的作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，工作過(guò)程包括撥叉零件在傳動(dòng)系統(tǒng)中撥動(dòng)滑移齒輪，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向。在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，分離爪作為車(chē)床及其其他機(jī)器的變速元件得到了廣泛的應(yīng)用。但是，國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平與國(guó)外相比還有很大的工作要做。對(duì)分離爪不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，在提高其質(zhì)量的同時(shí)再大大地節(jié)約成本。 在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科技技術(shù)日新月異的今天，分離爪的應(yīng)用更加廣泛。大到農(nóng)用機(jī)械上面的分離爪，小到復(fù)印機(jī)上面的分離爪。雖然分離爪的應(yīng)用較為廣泛，但是其原理卻大致相同。國(guó)際上分離爪的的精度與質(zhì)量達(dá)到了較高的水平，其加工制作成本也較低。我國(guó)的分離爪技術(shù)與世界水平相比，還有很大差距。一些分離爪制造商不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)，修改工藝，不斷更新?lián)Q代。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)不斷得到發(fā)展，分離爪需求量不斷得到擴(kuò)大，如此大的市場(chǎng)需求為我們機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái)。 面對(duì)國(guó)內(nèi)外的巨大技術(shù)差距，要想在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中獲得一席之地，就 1 必須對(duì)其進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。在提高制造精度和質(zhì)量的同時(shí)，也要降低其制造加工成本。 1.3 研究的目的及主要內(nèi)容 對(duì)于分離爪的研究設(shè)計(jì)，主要由于目前國(guó)內(nèi)外的制造技術(shù)差距太大。國(guó)外分離爪制造的精度以及質(zhì)量都要優(yōu)于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的分離爪，而且其價(jià)格比較低廉。要想使國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)商在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中獲得一席之地，就必須對(duì)其加工制造工藝技術(shù)進(jìn)行改革創(chuàng)新，在提高分離爪加工制造精度和質(zhì)量的同時(shí)，大大地降低其成本，獲得更大的利潤(rùn)。對(duì)分離爪精度和質(zhì)量的提高，不僅可以為生產(chǎn)商帶來(lái)巨大的利潤(rùn)，還可以提高機(jī)械安全，減少機(jī)械事故的產(chǎn)生。安全性的提高，降低了因機(jī)械零件質(zhì)量所帶來(lái)的危害程度以及損失。 此研究設(shè)計(jì)是分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)。是在完成各種生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)完機(jī)械制造，機(jī)械設(shè)計(jì)等其他專(zhuān)業(yè)課程之后所進(jìn)行的一次設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)的零件是分離爪，選用QT40-10球墨鑄鐵。根據(jù)零件的形狀、尺寸精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益等各方面的詳細(xì)分析其加工工藝，多采用專(zhuān)用機(jī)床加工。通過(guò)對(duì)零件的分析，此零件要求精度高，工序適當(dāng)集中，要求光滑，所以要選用的工具和尺寸的精度要高。最后對(duì)所設(shè)計(jì)零件進(jìn)行校核，以便達(dá)到零件精度的要求。 根據(jù)設(shè)計(jì)方案，對(duì)于分離爪的工藝裝備的設(shè)計(jì)要更加注重。在加工過(guò)程中，要對(duì)刀具，輔具的布置狀況以及工件，夾具，刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等給予考慮。檢查機(jī)床各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿(mǎn)足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開(kāi)展夾具專(zhuān)用部件，零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 完成加工零件的工序圖，被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度以及技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、質(zhì)量和在本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。它不能用用戶(hù)提供的產(chǎn)品圖紙代替，而必須在原零件圖的基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明而繪制。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具，輔具的布置狀況以及工件，夾具，刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程和工作循環(huán)等。檢查機(jī)床各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿(mǎn)足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開(kāi)展夾具專(zhuān)用部件，零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 完成分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)，主要根據(jù)分離爪設(shè)計(jì)所選定的工藝方案，工藝內(nèi)容，加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，同時(shí)也要注重其專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要經(jīng)歷兩個(gè)階段：第一段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二段是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。第一階段需要運(yùn)用基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段需要運(yùn)用工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。根據(jù)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片以及加工工序卡片的編制，并按照其加工過(guò)程對(duì)分離爪進(jìn)行制造加工。 2 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì) 圖2 零件圖 2.1 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的基本任務(wù) （1）繪制零件裝配圖一張； （2）繪制毛坯圖和零件圖各一張； （3）編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片和工序卡片各一套； （4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份； （5）收集和研究原始資料，為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好技術(shù)準(zhǔn)備； （6）初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析， 選擇最佳的夾具結(jié)構(gòu)方案，確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術(shù)要求； （7）繪制夾具總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； （8）編制夾具特殊使用維護(hù)、操作、制造方面的說(shuō)明或技術(shù)要求。 2.2 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)要求 （1）工藝規(guī)程應(yīng)該滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化要求； （2）工藝規(guī)程應(yīng)簡(jiǎn)潔、正確、完整、清晰； （3）使用性好； （4）工藝性好； （5）提高生產(chǎn)效率； （6）在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率； （7）夾具設(shè)計(jì)要保證零件的加工精度； （8）應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的技術(shù)要求； （9）在立足本企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新裝備； （10）要盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等； （11）經(jīng)濟(jì)性好。 2.3 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備的方法和步驟 2.3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類(lèi)型的確定 表2.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類(lèi)型的關(guān)系[1] 生產(chǎn)類(lèi)型 生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） 大批生產(chǎn) 100～2000 2.3.2 零件圖的審查 （1）了解零件的功用及技術(shù)要求 熟悉本零件的用途、性能和其工作的條件，明確被加工的零件在產(chǎn)品中的功用與位置，審查圖樣是否完整是否正確。分離爪的主要作用就是分離事物。 （2）分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面： 1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理； 2）各加工表面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單； 3）有相互位置要求的表面應(yīng)盡量在一次裝夾中加工。 3 分離爪毛坯與定位基準(zhǔn)的選擇 3.1 毛坯種類(lèi)的選擇 零件材料為QT40-10。QT40-10是球墨鑄鐵，它的熱處理與鋼相似，但因其含碳、硅、錳量較多，所以熱處理需要較高的加熱溫度和較長(zhǎng)的保溫時(shí)間，其淬透性比碳鋼好。毛坯的鑄造后采用低溫退火?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯[2]。 3.2 鑄件制造方法的選擇 毛坯制造的方法應(yīng)和材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀及大小、生產(chǎn)類(lèi)型及特點(diǎn)以及工廠的現(xiàn)有條件相適應(yīng)。已知零件的生產(chǎn)為大批生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向：加工過(guò)程劃分階段，其工序安排應(yīng)集中，加工設(shè)備主要以專(zhuān)用設(shè)備為主，采用專(zhuān)用夾具。這樣生產(chǎn)出來(lái)的零件質(zhì)量比較高，投產(chǎn)快生產(chǎn)效率也高，能適應(yīng)大批量需求。根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，材料為QT40-10，毛坯的鑄造方法如表3.2所示。 表3.2 各類(lèi)毛坯的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍[3] 毛坯種類(lèi) 制造精度 （IT） 加工余量 原材料 工件尺寸 工件形狀 砂型鑄造 13級(jí)以下 小 QT40-10 各種尺寸 簡(jiǎn)單 3.3 毛坯的尺寸公差及加工余量 （1）根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[5]表2-1可選取公差等級(jí)為8～12級(jí)，這里選取8級(jí)。根據(jù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)選擇鑄件尺寸。由于零件根據(jù)規(guī)定來(lái)選取加工余量等級(jí)為F，機(jī)械加工余量取0.5mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取鑄件機(jī)械加工余量，最后根據(jù)公式2-1及2-2算得毛坯基本尺寸R，過(guò)程及結(jié)果如規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)所示，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[5]中式2-1、2-2 R=F+RMA+CT/2（單側(cè)）R=F+2RMA+CT/2（雙側(cè)加工）R=F-2RMA-CT/2（內(nèi)腔加工）。 求毛坯基本尺寸：A孔：直徑40孔 R=F+2RMA+2CT/2=46； B孔：直徑36孔 R=F-2RMA-CT/2=30； C孔：直徑50孔 R=F+2RMA+2CT/2=56； D面：長(zhǎng)度21面 R=F+RMA+CT/2=21； E面：長(zhǎng)度13面 R=F+RMA+CT/2=13； F面：長(zhǎng)度25面 R=F+RMA+CT/2=25； 項(xiàng)目 A孔 B孔 C孔 D面 公差等級(jí)CT 8 8 8 8 加工面基本尺寸F 40 36 50 16 鑄件尺寸公差 1.3 1.3 1.4 1.1 機(jī)械加工余量等級(jí) F F F F 要求的鑄件機(jī)械加工余量RMA 1 1 1 1 毛坯基本尺寸R 46 30 56 21 項(xiàng)目 E面 F面 公差等級(jí)CT 8 8 加工面基本尺寸F 8 20 鑄件尺寸公差 1 1.2 機(jī)械加工余量等級(jí) F F 要求的鑄件機(jī)械加工余量RMA 1 1 毛坯基本尺寸R 13 25 表3.3-1 鑄件尺寸 （2）鑄件加工余量用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)和鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量[6]。 （3）鑄件最小孔徑 表3.3-2 鑄件最小孔徑[4] 表面類(lèi)型 成批生產(chǎn) 車(chē)削 15～30MM 3.4 毛坯—零件合圖 圖3.4 毛坯-零件合圖 用查表法確定各表面的加工總余量和余量公差[8]。 查表得到鑄件尺寸公差數(shù)值，用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)以及鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量。 3.5 定位基準(zhǔn)的選擇 正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過(guò)程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。對(duì)于無(wú)合適定位面的零件可在毛坯上另外專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)或加工出定位表面，稱(chēng)為輔助基準(zhǔn)[9]。 定位基準(zhǔn)的選擇原則： 粗基準(zhǔn)的選擇原則： （1）應(yīng)選擇不加工的表面作為粗基準(zhǔn)； （2）對(duì)于具有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量，以保證： 1)各加工表面都有足夠的加工余量； 2)對(duì)某些重要的表面，盡量使其加工余量均勻； 3)使工件上各加工表面總的金屬切除量最??； （3）作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，沒(méi)有澆口，冒口或飛邊等其它表面缺陷，以便定位準(zhǔn)確； （4）同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次。 精基準(zhǔn)的選擇原則： 1）基準(zhǔn)重合原則； 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則； 3）互為基準(zhǔn)原則； 4）自為基準(zhǔn)原則。 3.5.1 夾具設(shè)計(jì)研究原始資料 （1）研究加工工件圖樣 了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、熱處理要求，主要是表面的加工精度、表面粗糙度及其他技術(shù)要求。 （2）熟悉工藝文件，明確以下內(nèi)容： 1）毛坯的種類(lèi)、形狀、加工余量及其精度； 2）工件的加工工藝過(guò)程，工序圖，本工序所處的地位，本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度，基準(zhǔn)面的狀況； 3）本工序所使用的機(jī)床、刀具及其他輔助工具的規(guī)格； 4）本工序所采用的切削用量。 3.5.2 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 （1）確定夾具的類(lèi)型 （2）確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)[10] 工件的定位方式主要取決于工件的加工要求和定位基準(zhǔn)的形狀、尺寸。分析加工工序的技術(shù)條件和定位基準(zhǔn)選擇的合理性，遵循六點(diǎn)定位原則，按定位可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的原則，確定定位方式。常見(jiàn)的定位方式有平面定位、內(nèi)孔定位、外圓定位和組合表面（一面兩銷(xiāo)）定位等。在確定了工件的定位方式后，即可根據(jù)定位基面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。 在夾具設(shè)計(jì)中常用的平面定位元件有固定支承、可調(diào)支承、自位支承及輔助支承，其中固定支承又可分為支承釘和支承板。 （3）工件的夾緊方式，計(jì)算夾緊力并設(shè)計(jì)夾緊裝置 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠、安全、不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)必須合理選擇夾緊力的方向和作用點(diǎn)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行夾緊力的估算。 1）夾緊力的計(jì)算 在確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件還應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)[11]。 用壓板夾緊工件端面 Fwk=KM/LF（Fwk實(shí)際夾緊力，K安全系數(shù)） 表3.5-1 常見(jiàn)夾緊形式所需的夾緊力計(jì)算公式 2）夾緊裝置的設(shè)計(jì) 夾緊裝置的設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，確定夾緊力的大小、方向和作用點(diǎn)時(shí)，必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)與布置等因素。要求夾緊裝置動(dòng)作迅速，操作安全省力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造并且體積小、剛度好，有足夠的夾緊行程和裝卸工件的間隙。常見(jiàn)的夾緊機(jī)構(gòu)有斜鍥機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、偏心機(jī)構(gòu)等。也可采用機(jī)動(dòng)夾緊如液壓、氣動(dòng)夾緊等。 （4）確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置為常用的對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件，供設(shè)計(jì)時(shí)選用[12]。 （5）確定夾具體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型 夾具上的各種裝置和元件通過(guò)夾具體連接成一個(gè)整體，因此夾具體的形狀及尺寸取決于夾具各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。 對(duì)夾具體的要求[13]： 1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性； 2）有足夠的強(qiáng)度和剛度； 3）結(jié)構(gòu)工藝性好； 4）排屑方便； 5）在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠； 6）夾具體毛坯的類(lèi)型； 7）型材夾具體； 8）鑄造夾具體。 3.5.3 夾具總圖設(shè)計(jì) （1）繪制總裝圖的注意問(wèn)題[14] 1）盡可能采用1：1的比例，以求直觀不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)。 2）被加工工件用雙點(diǎn)畫(huà)線表示，在圖中作透明體處理，它不影響夾具元件的投影。加工面的加工余量可用粗實(shí)線表示。 3）視圖的數(shù)量應(yīng)以能完整、清晰地表示出整個(gè)結(jié)構(gòu)為原則。為直觀起見(jiàn)，一般常以操作者在加工時(shí)所面對(duì)的視圖為主觀圖。 4）工件在夾具中應(yīng)處于夾緊狀態(tài)。 （2）繪制總裝圖的步驟： 1）布置定位元件； 2）布置導(dǎo)向、對(duì)刀元件； 3）設(shè)計(jì)夾緊裝置； 4）設(shè)計(jì)夾具體； 5）完成總裝圖。 （3）夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注。 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和相互位置關(guān)系有如下五類(lèi)： 1）定位副本身的精度和定位副之間的聯(lián)系尺寸及精度； 2）對(duì)刀元件或?qū)蛟c定位元件之間的聯(lián)系尺寸； 3）夾具體與機(jī)床的連接面以及定位元件與工件表面之間的聯(lián)系尺寸； 4）夾具外形的最大輪廓尺寸； 5）配合尺寸。 尺寸公差的確定原則： 為滿(mǎn)足加工精度要求，夾具本身應(yīng)有較高的精度。由于目前分析計(jì)算方法不夠完善，因此夾具的有關(guān)公差仍按經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，要求夾具具有一定壽命，夾具的有關(guān)公差可取得小些；對(duì)加工精度較低的夾具，則取較大的公差。一般可按以下原則選取（下述文中的δk為工件相應(yīng)公差）[15]： 1）夾具上的尺寸和角度公差?。?/2～1/5）δk； 2）夾具上的位置公差?。?/2～1/3）δk； 3）當(dāng)加工未注公差工件時(shí)取±0.1mm； 4）未注形位公差的加工面，按GB/T11-1984中13級(jí)精度的規(guī)定選取。 注意夾具有關(guān)公差均應(yīng)在工件公差帶的中間位置，即不管工件偏差對(duì)稱(chēng)與否，都要將其化成雙向?qū)ΨQ(chēng)偏差，然后取其值的1/2～1/5，以確定夾具上有關(guān)的基本尺寸和公差[16]。 （4）夾具公差與配合的選擇 夾具的公差與配合應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，常用的配合種類(lèi)與公差等級(jí)如表3.5-2所示。具體的配合確定，有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的可直接選用，沒(méi)有規(guī)定的可按表3.5-2選用。 表3.5-2 夾具常用配合種類(lèi)和公差等級(jí)[17] 配合件的工件形式 精度要求 示例 一般精度 較高精度 定位元件與工件定位基面間的配合 H7/h6，H7/g6, H7/f6 H6/h5，H6/g5, H6/f5 定位銷(xiāo)與工件定位基準(zhǔn)孔的配合 有導(dǎo)向作用，并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件間的配合 H7/h6, H7/g6, H7/f7, H6/h5, H6/g5, H6/f5, 移動(dòng)定位元件、刀具與導(dǎo)套的配合 沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件間的配合 無(wú)緊固件 H7/n6，H7/r6, H7/s6 固定支承釘、定位銷(xiāo) 有緊固件 H7/m6，H7/k6, H7/js6 0.10～0.20 0.02～0.05 0.20以上 0.05～0.10 3.5.4 夾具精度的校核 （1）夾具精度分析 （定位誤差△D；安裝誤差△A；調(diào)整誤差△T；加工方法誤差△G；工件工序尺寸公差δk）。[18] 1）定位誤差的分析計(jì)算； 2）夾具在機(jī)床上的安裝誤差△A； 3）對(duì)刀或?qū)蛘`差△T。 4 分離爪工藝路線的擬定 4.1 確定各表面的加工方法 工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時(shí)還要綜合考慮生產(chǎn)類(lèi)型，零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸，工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況，工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。 4.2 加工順序的安排 在確定了零件各表面的加工方法之后，就要安排加工的先后順序，零件加工順序是否合適，對(duì)加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著較大的影響。 （1）機(jī)械加工順序的安排 在安排機(jī)械加工順序時(shí)，一般遵循先粗后精，先面后孔，先主后次，基準(zhǔn)先行的原則。對(duì)于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則處理。 （2）加工階段的劃分 對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行。為此，一般將整個(gè)工藝過(guò)程劃分階段，按加工性質(zhì)和作用不同，一般劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段和光整加工階段。這對(duì)于保證零件加工質(zhì)量、合理使用機(jī)床設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱處理工序等有很大好處 。 （3）熱處理工序的安排 熱處理工序主要用來(lái)改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法．次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定[19]。 圖4.2 分離爪的熱處理 （4）合理安排輔助工序 輔助工序種類(lèi)很多，主要包括檢驗(yàn)、劃線、去毛刺、清洗、平衡、退磁、防銹、包裝等，根據(jù)工藝需要穿插在工序中。 4.3 確定加工余量 合理確定加工余量對(duì)零件的加工質(zhì)量和整個(gè)工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。余量過(guò)大（材料、工時(shí)、機(jī)床、刀具）則消耗大；余量過(guò)小，不能去掉加工前道工序存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。故應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減小加工余量。毛坯余量（總余量）已在畫(huà)毛坯圖時(shí)確定，這里主要是確定工序余量。 4.4 計(jì)算工序尺寸及公差 工序順序確定后，就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)達(dá)到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的確定與工序余量大小、工序尺寸的標(biāo)注方法、基準(zhǔn)選擇、中間工序安排等密切相關(guān)，是一項(xiàng)細(xì)致的工作。 工序尺寸公差一般按經(jīng)濟(jì)加工精度確定（可查閱有關(guān)的機(jī)械制造工藝學(xué)[28]），但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為兩類(lèi)： （1）基準(zhǔn)重合時(shí)（定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合）工序尺寸的計(jì)算 當(dāng)確定了各個(gè)工序間余量和工序所能達(dá)到的加工精度后，將余量一層層疊加在被加工表面上，計(jì)算順序是從最后一道工序開(kāi)始，由后往前推，就可計(jì)算出每道工序的工序尺寸，然后再按每種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度的公差值按“入體原則”標(biāo)注在對(duì)應(yīng)的工序尺寸上。若設(shè)計(jì)尺寸沒(méi)有按“入體原則”標(biāo)注時(shí)，此時(shí)工序尺寸不等于設(shè)計(jì)尺寸，應(yīng)將其轉(zhuǎn)換成按“入體原則”標(biāo)注方式[20]。 （2）基準(zhǔn)不重合時(shí)則按工序尺寸鏈計(jì)算 4.5 確定各工序切削用量 在單件小批生產(chǎn)中，各工序的切削用量一般由操作工人根據(jù)具體情況自己確定，以簡(jiǎn)化工藝文件。在大批大量生產(chǎn)中則應(yīng)科學(xué)地．嚴(yán)格地選擇切削用量，以充分發(fā)揮高效率設(shè)備的潛力和作用。切削用量的選用與下列因素有關(guān)：生產(chǎn)率，加工質(zhì)量（主要是表面粗糙），切削力所收起的工藝系統(tǒng)彈性變形，工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，刀具耐用度，機(jī)床功率等。在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上，使背吃刀量ap，進(jìn)給量f，切削速度v的積最大。一般應(yīng)先盡量取在的ap，其次盡量取大的進(jìn)給量f，最后取合適的切削速度v。 表4.5 參考文獻(xiàn)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[21] 工序名稱(chēng) 工序加工余量 基本工序尺寸 工序加工精度等級(jí)及工序尺寸公差 工序尺寸及公差 （180，170）粗銑 7 180，170 14（±0.5） 180±0.5 170±0.5 （180，170）毛坯 7 187，177 ±5.5 187±5.5 177±0.5 15精銑 1.0 15 8(±0.0135) 15±0.0135 15半精銑 1.1 16 12(±0.09) 16±0.09 15粗銑 1.4 17.1 14(±0.215) 17.1±0.215 15毛坯 3.5 18.5 ±1.5 18.5±1.5 （117，130，127）精銑 1.0 117,127,130 8(±0.027, ±0.0315) 117±0.027 130±0.0315 127±0.0315 （117，130，127）半精銑 1.5 118,128,131 12(±0.175, ±0.2) 118±0.175 128±0.2 131±0.2 （117，130，127） 粗銑 3 119.5,129.5,132.5 14(±0.435, ±0.5) 119.5±0.435 129.5±0.5 132.5±0.5 （117，130，127）毛坯 5.5 122.5,132.5,135.5 ±5 122.5±5 132.5±5 135.5±5 Φ35，Φ40 精鏜 0.4 35,40 H7(＋0.027) 35+0.027 40+0.027 Φ35，Φ40 半精鏜 1.2 34.6,39.6 H10（+0.1） 34.6+0.1 39.6+0.1 Φ35，Φ40 粗鏜 2.9 33.4,38.4 H13（+0.39） 33.4+0.39 38.4+0.39 Φ35，Φ40 毛坯 4.5 30.5,35.5 ±3.5 30.5±3.5 35.5±3.5 Φ12鉸 0.15 12 H9(+0.043) 12+0.043 Φ12擴(kuò) 0.85 11.95 H11(+0.11) 11.95+0.11 Φ12鉆 12 11 H13(+0.27) 11+0.27 Φ75粗鏜 4.5 75 H13(+0.46) 75+0.46 Φ47精鏜 0.4 47 H7(+0.027) 47+0.027 Φ47半精鏜 1.2 46.6 H10(+0.1) 46.6+0.1 Φ47粗鏜 2.9 45.4 H13(+0.39) 45.4+0.39 Φ47毛坯 4.5 42.5 ±4 42.5±4 2，45半精鏜 0.2,0.2 2,45 10(±0.02，±0.05) 2±0.02 45±0.05 2，45粗鏜 0.55,2.3 1.8,44.8 13(±0.07，±0.195) 1.8±0.07 44.8±0.195 2，45毛坯 0.75,2.5 1.25,42.5 ±1, ±4 1.25±1 42.5±4 Φ8精鉸 0.04 8 H8(+0.022) 8+0.022 Φ8粗鉸 0.16 7.96 H10(+0.058) 7.96+0.058 Φ8鉆 8 7.8 H13(+0.22) 7.8+0.22 Φ9，Φ14鉆 9,14 9,14 H13(+0.54) 9+0.54 14+0.54 M5-7H精鉸 0.2 5 H7(+0.027) 5+0.027 M5-7H鉆 4.8 4.8 H13(+0.54) 4.8+0.54 4.6 機(jī)床設(shè)備，刀具及量具等工藝裝備的選擇 選擇機(jī)床：數(shù)控車(chē)床、夾具（專(zhuān)用夾具）。 選擇機(jī)床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型與加工要求使所選擇的機(jī)床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟(jì)合理。中批生產(chǎn)時(shí)，通常采用通用機(jī)床加專(zhuān)用工、夾具；在大批大量生產(chǎn)條件下，多采用高效率專(zhuān)用機(jī)床，組合機(jī)床流水線，自動(dòng)線與隨行夾具[22]。 機(jī)床選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素： （1）機(jī)床尺寸規(guī)格要與被加工工件的外輪廓尺寸相適應(yīng)，應(yīng)避免盲目加大機(jī)床規(guī)格； （2）機(jī)床的加工精度應(yīng)與被加工工件在該工序的加工精度相適應(yīng)； （3）機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工工件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)； （4）機(jī)床的選擇應(yīng)考慮工廠的現(xiàn)有設(shè)備條件。 在生產(chǎn)中，除大批量生產(chǎn)和加工特殊形狀零件有時(shí)采用高效專(zhuān)用刀具，組合刀具和特殊刀具之外，一般均選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。在銑床上用硬質(zhì)合金端銑刀，銑上下兩槽用三面刃銑刀，在車(chē)床上用硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀和端面車(chē)刀，鉆床用直柄麻花鉆和錐柄機(jī)用鉸刀，數(shù)控銑床用專(zhuān)用螺旋面銑刀。 選擇設(shè)計(jì)量具時(shí)，主要根據(jù)被加工零件的精度要求，零件的尺寸，形狀和生產(chǎn)類(lèi)型等進(jìn)行選擇。查表可知，量具可選精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程為50-175，其余用游標(biāo)卡尺分度值為0.02。 在需要改裝設(shè)備或設(shè)計(jì)專(zhuān)用機(jī)床時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體要求提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，其中包括與加工工序內(nèi)容有關(guān)的必要參數(shù)，所要求的生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)條件以及機(jī)床的總體布置形式等。在選擇工藝裝備時(shí)，既工考慮適應(yīng)性又要注意新技術(shù)的應(yīng)用，當(dāng)需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用刀具、量具時(shí)，也應(yīng)提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。 4.7 工時(shí)定額的計(jì)算與確定 通過(guò)查表法或計(jì)算法[23]可以計(jì)算出所用工時(shí)： T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 4.8 工藝規(guī)程卡的填寫(xiě) 在選定機(jī)床與工藝裝備后，要看一下是否要對(duì)先前擬定的加工工藝路線進(jìn)行修改。一旦確定后，可填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片。機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片的種類(lèi)很多，在課程設(shè)計(jì)中主要采用機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片、機(jī)械加工工藝卡片和機(jī)械加工工序卡片三種。 （1）工藝文件填寫(xiě)應(yīng)符合以下基本要求： 1）內(nèi)容簡(jiǎn)潔、明確； 2）字體端正，筆畫(huà)清楚，排列整齊； 3）“設(shè)備”欄一般填寫(xiě)設(shè)備的型號(hào)名稱(chēng)，必要時(shí)還應(yīng)填寫(xiě)設(shè)備編號(hào)；“工藝裝備”欄內(nèi)填寫(xiě)各工序（或工步）所使用的刀、夾、量具和輔助工具。其中屬專(zhuān)用的按專(zhuān)用工藝裝備的名稱(chēng)（編號(hào)）填寫(xiě)；屬標(biāo)準(zhǔn)的按標(biāo)準(zhǔn)填寫(xiě)名稱(chēng)、規(guī)格和精度，有編號(hào)的也可填寫(xiě)編號(hào)； 4）在“工序內(nèi)容”欄內(nèi)，對(duì)一些難以用文字說(shuō)明的工序或工步內(nèi)容，應(yīng)繪制工序簡(jiǎn)圖。 （2）繪制工序圖應(yīng)符合下列要求： 1）簡(jiǎn)圖可按比例縮小，用盡量少的投影視圖表達(dá)。簡(jiǎn)圖也可以只畫(huà)出與加工部位有關(guān)的局部視圖，除加工面、定位面、夾緊面，除主要輪廓面外其余線條可省略，以必須明了為度； 2）為了表達(dá)直觀，其位置應(yīng)符合加工時(shí)的實(shí)際狀態(tài)； 3）加工面用粗實(shí)線，非加工面用細(xì)實(shí)線表示； 4）應(yīng)標(biāo)明本工序的工序尺寸，公差及表面粗糙度，形位精度要求； 5）定位、夾緊表面應(yīng)以規(guī)定的符號(hào)標(biāo)明，常見(jiàn)的定位、夾緊符號(hào)如要求所示[24]。機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片應(yīng)按規(guī)定的格式及原則填寫(xiě)。 圖4.8 分離爪機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 5 分離爪夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟 5.1 夾具類(lèi)型的確定 根據(jù)工序的要求及工件的結(jié)構(gòu)尺寸，擬采用安裝在機(jī)床主軸過(guò)度盤(pán)上的夾具。 （1）確定定位方案 根據(jù)工序加工要求和工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，定位方案如下所示。以底面作主定位面。限制兩個(gè)自由度（Y，Z），零件一側(cè)面定位，限制一個(gè)自由度（X）。 （2） 選擇定位元件 1) 選用一端為平面的支承板作為底面的定位元件（見(jiàn)夾具總裝圖）。其結(jié)構(gòu)和有關(guān)尺寸按要求確定。 2) 選用壓板作為側(cè)面定位元件，起結(jié)構(gòu)尺寸按規(guī)定選擇。[25] （3）定位誤差的計(jì)算 由于加工孔的極限偏差較大故工件孔與定位心軸可采用過(guò)盈配合。工件孔與定位心軸水平放置。由于工件孔與心軸為無(wú)間隙配合，定位副間無(wú)間隙，故基準(zhǔn)位移誤差Δj=0。由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故Δb=0。所以定位誤差Δd=Δj+Δb=0。被加工尺寸公差&=0.2-0.15=0.05。因?yàn)棣<&/3，所以方案可行。加工直徑40外圓時(shí)，Δd=Δj+Δb=0。被加工尺寸公差&=0.02-(-0.01)=0.03，因?yàn)棣<&/3，所以可行。 5.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì) （1）夾緊裝置應(yīng)遵循以下要求： 1）工件在夾緊過(guò)程中，不能破壞工件在定位時(shí)所獲得的正確位置； 2）夾緊力的大小應(yīng)可靠，適當(dāng)； 3）夾緊動(dòng)作要準(zhǔn)確迅速，以提高生產(chǎn)效率； 4）操作方便，省力，安全，以改善工人的勞動(dòng)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； 5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。 夾緊機(jī)構(gòu)要根據(jù)車(chē)床夾具的使用特點(diǎn)，力求使夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作，保證安全，不宜采用復(fù)雜的夾緊機(jī)構(gòu)，選用螺旋夾緊方式。 （2）夾緊力的計(jì)算 1）夾緊力應(yīng)遵循以下原則： ① 夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性； ② 夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能??； ③ 夾緊力的方向應(yīng)使所需夾緊力小。 2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)遵循以下原則： ① 夾緊力作用點(diǎn)位置應(yīng)靠近原件的幾何中心或幾個(gè)支承原件所形成的支撐面內(nèi)； ② 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛度較好的部位上； ③ 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以減小切削力對(duì)工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩，必要時(shí)應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支承并施加附加夾緊力，以免震動(dòng)和變形。 3）設(shè)計(jì)制定夾具主要技術(shù)條件： 首先保證孔1，孔2的尺寸和表面粗糙度不大于0.6；其次要保證外圓的尺寸；同時(shí)保證外圓端面粗糙度。 根據(jù)以上原則，由于使用心軸進(jìn)行定位，故選取帶間六角螺母作為夾緊件。心軸與六角螺母配合夾緊，用心軸將零件固定在夾具體上，左端用六角螺母固定心軸，右端用帶肩六角螺母固定。 車(chē)床夾具的夾緊力估算過(guò)程復(fù)雜，因工件的受力大小及方向是動(dòng)態(tài)變化的，因此，為便于分析計(jì)算，就需將工件的動(dòng)態(tài)受力狀態(tài)轉(zhuǎn)化為靜態(tài)受力狀態(tài) ，找出各特征切削點(diǎn)的受力方向，加以分析和簡(jiǎn)化計(jì)算。 4) 切削力的計(jì)算[26] 設(shè)：切削速度V=80m/min，進(jìn)給量f=0.3mm/r，切削深度Ap=2mm。若使用Kr=15°端面車(chē)刀粗車(chē)結(jié)合面K，查表得： Fz=9.81CFZa 5）夾緊力的估算 根據(jù)特征切削點(diǎn)切削力的方向，分別計(jì)算出各特征切削點(diǎn)夾緊力的大小，然后進(jìn)行比較確定出夾緊力的最大值即為夾具所需的夾緊力。各主要特征點(diǎn)的夾緊力大小估算如下： 切削點(diǎn)A： 工件在Fz的作用下有沿Z軸方向移動(dòng)的趨勢(shì)，在Fx的作用下有沿Y軸方向移動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)，F(xiàn)y的作用力可看作于定位支承釘?shù)姆醋饔昧ο嗟窒?。因此，夾緊力FA的大小應(yīng)滿(mǎn)足下列不等式[27]： FA≥Fz+Fx/f （5.1） 取f=0.3 FA＞2768.7（N） 5.3 平衡配重設(shè)計(jì) 平衡配重的計(jì)算通常較復(fù)雜，對(duì)于本題來(lái)說(shuō)，只在夾具體上設(shè)計(jì)了配重塊，配重的調(diào)整需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行。 5.4 繪制夾具總裝圖 繪制夾具總裝圖一般分為兩步，首先繪制草圖，待對(duì)夾具的精度進(jìn)行分析和計(jì)算后，若需修改的，修改后再按國(guó)際繪制正式的總裝圖。 圖5.4 夾具總裝圖 1-支承銷(xiāo) 2-螺母 3-彈簧銷(xiāo) 4-壓板 5-擋板 6-心軸 7-夾具體 8-導(dǎo)向定位鍵 5.5 確定夾具的技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合 夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸、公差配合是根據(jù)教材和有關(guān)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)規(guī)定的原則確定。本設(shè)計(jì)的技術(shù)要求如下[29]： （1）承定位板對(duì)夾具端面A的垂直度允差為0.02mm； （2）支承定位板圓弧端面至夾具回轉(zhuǎn)中心尺寸為73.5mm； （3）支承定位板定位面至夾具回轉(zhuǎn)中心尺寸為47.25； （4）夾具體與車(chē)床過(guò)度盤(pán)止口配合尺寸及公差為Φ126H7/k6； （5）支承釘定位面對(duì)端面A的平行度允差為0.02mm。 結(jié)論 此方案首先對(duì)零件進(jìn)行了工藝分析，通過(guò)上網(wǎng)、查閱書(shū)籍等明白零件的用途及技術(shù)要求和工藝分析。并以此為根據(jù)對(duì)零件的毛坯的種類(lèi)和制造進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的分析。接下來(lái)是確定毛坯的尺寸公差和加工余量，本過(guò)程大多數(shù)根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》中所給的信息進(jìn)行毛坯尺寸及公差的確定還有加工余量的選擇。設(shè)計(jì)過(guò)程中有很多不確定的因素，基本上都能通過(guò)上網(wǎng)等方式進(jìn)行解決。下面的過(guò)程為擬定工藝路線，包括定位基準(zhǔn)的選擇，工序集中的確定，工序順序的安排及工藝路線的安排。此過(guò)程變動(dòng)較大，都是根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》中所給的材料進(jìn)行不精確選擇，因此此設(shè)計(jì)過(guò)程不是非常準(zhǔn)確嚴(yán)密，但是可以滿(mǎn)足需求。需要在加工過(guò)程中視情況而進(jìn)行修改，但是不能隨意更改，總的方向還是要根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。接著為選擇各工序的機(jī)床設(shè)備、刀具及量具等工藝設(shè)備，此過(guò)程需很準(zhǔn)確，說(shuō)明書(shū)中所選用的機(jī)床、刀具、量具等設(shè)備可以采用。在選取過(guò)程中，每個(gè)設(shè)備都有各自加工的選用范圍，只要在選用范圍之內(nèi)的就可以選用。故此過(guò)程簡(jiǎn)便可靠，應(yīng)該按說(shuō)明書(shū)所選用的設(shè)備進(jìn)行工藝加工。下一過(guò)程為確定各工序的切削用量和時(shí)間定額，此過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)程度一般，所以該過(guò)程是根據(jù)工藝設(shè)計(jì)而來(lái)，若工藝設(shè)計(jì)所用的方案有變動(dòng)，則此過(guò)程也會(huì)有一定范圍的變動(dòng)，必須在誤差允許范圍之內(nèi)，計(jì)算過(guò)程應(yīng)該完全按照設(shè)計(jì)手冊(cè)中所給定的來(lái)。至于工藝設(shè)計(jì)的配合可以進(jìn)行選用，這個(gè)過(guò)程應(yīng)該按照工藝過(guò)程參考進(jìn)行選取。之后為專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，這個(gè)過(guò)程的靈活性較大，一種零件可以有不同的幾種夾具方案，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，也是根據(jù)書(shū)上給定的夾具選用的范圍選定，在選用夾具原件時(shí)，參考各種夾具原件的適用范圍。最后由定位誤差和夾緊力來(lái)檢驗(yàn)此夾具設(shè)計(jì)的是否合理。所以此過(guò)程也是按照程序而來(lái)，有設(shè)計(jì)，有檢驗(yàn)，因此本設(shè)計(jì)過(guò)程是可取的。 綜上所述，在方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，存在著許多不完善的地方，但是方案依然可取，所需改進(jìn)的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)多查資料，不僅要根據(jù)書(shū)中所給的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)也應(yīng)該考慮現(xiàn)實(shí)情況和經(jīng)驗(yàn)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以這個(gè)方案在一定的誤差范圍內(nèi)可以選取。 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近了尾聲，這也意味著我的大學(xué)生活就要結(jié)束了，大學(xué)生活一晃而過(guò)，回首走過(guò)的歲月，心中倍感充實(shí)，當(dāng)我寫(xiě)完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，有一種如釋重負(fù)的感覺(jué)，感慨良多。 首先，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師張千老師。做設(shè)計(jì)的過(guò)程是艱辛的，但是在我的努力之下還是完成了。在這個(gè)過(guò)程中張千老師給了我很大的的幫助，沒(méi)有他的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求，我也不會(huì)順利完成這次設(shè)計(jì)。每次遇到難題，我最先做的就是向張老師尋求幫助，而張老師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空來(lái)找我面談，然后一起商量解決的辦法。張老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。這幾個(gè)月以來(lái)，張老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向張老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。其次，還要感謝這四年來(lái)教我知識(shí)的每位老師，畢業(yè)論文能夠順利完成，老師們也都有很大的功勞。最后，要向這四年大學(xué)生活期間所有幫助過(guò)我的同學(xué)們以及各位朋友們說(shuō)一聲謝謝。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)等方面有重要的作用。寫(xiě)作畢業(yè)論文是一次再次進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新生活的開(kāi)始。希望大家能夠在將來(lái)的生活中繼續(xù)追逐最初的夢(mèng)想，永不言棄。 參考文獻(xiàn) [1] 于剛君，趙麟凱.工藝方案選擇和工藝裝備設(shè)計(jì)的統(tǒng)一[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2005，3:29-30+32 [2] 郭志龍.面向工藝設(shè)計(jì)的制造資源建模與優(yōu)化方法研究及實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2009 [3] Berger, Arnold.Embedded systems?design?: an introductionto?processes,tools, and techniques[D].Macsource press,2009 [4] 酈雪云.數(shù)控加工工藝知識(shí)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].南京航空航天大學(xué),2008 [5] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012:26-28 [6] H.Ergin,O.Acaroglu.The effect of machine design parameters on the stability of a roadheader[J].Tunnelling and Underground Space Technology incorporating Trenchless Technology Research,2006:221 [7] 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