滾動(dòng)軸承座SN212零件工藝規(guī)程及加工軸承氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)

滾動(dòng)軸承座SN212零件工藝規(guī)程及加工軸承氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì),滾動(dòng)軸承,sn212,零件,工藝,規(guī)程,加工,軸承,氣動(dòng),夾具,設(shè)計(jì) XX大學(xué) 課程設(shè)計(jì)論文 滾動(dòng)軸承座SN212零件工藝規(guī)程及加工軸承孔氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 摘 要 本文是對(duì)滾動(dòng)軸承座SN212零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程。此外還對(duì)填料箱蓋零件的兩道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具. 機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)加工軸承孔夾具。 關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承座SN212，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 目 錄 摘 要 1 第1章 緒論 4 1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀 4 1.2課題主要研究?jī)?nèi)容 5 1.3研究方法和手段 5 1.4研究目標(biāo) 5 1.5方案可行性分析 5 第2章 零件的分析 6 2.1 零件的作用 6 2.2 零件的工藝分析 6 第3章 滾動(dòng)軸承座SN212零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1毛坯的選擇及鑄造方法 7 3.2基準(zhǔn)的選擇 7 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 7 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 8 3.4 軸承座加工主要工序安排 8 3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 3.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 10 3.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 16 第4章 加工軸承孔氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì) 21 4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 21 4.2 夾具的分類和作用 22 4.3 工件在夾具中的定位 23 4.4 工件在夾具中的夾緊 25 4.5切削力及夾緊力的計(jì)算 27 4.6 誤差分析與計(jì)算 28 4.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 29 4.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 30 總 結(jié) 32 參考文獻(xiàn) 33 致 謝 34 34 第1章 緒論 1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀 軸承座是用來支撐軸承的部件，是軸承與箱體的集合體，軸承座主要是與軸承配套使用，軸承外圈與軸承座采用過盈配合，軸承座起一定的支撐作用。本課題研究了軸承座的加工工藝的全過程，但主要是設(shè)計(jì)加工軸座底座四孔的多軸頭設(shè)計(jì)。? 當(dāng)前，我國中小零部件機(jī)械產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展的成熟期，國外進(jìn)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(jī)械已經(jīng)成為主力。主要表現(xiàn)如下：? 一、國產(chǎn)機(jī)械的技術(shù)水平已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平，大規(guī)?？恳M(jìn)技術(shù)發(fā)展的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束，吸收、學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的渠道和方法大為增強(qiáng)，自身開發(fā)能力大大提升，大型機(jī)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(jī)械企業(yè)紛紛在中國建廠，改變了機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的結(jié)構(gòu)。它們?cè)跈C(jī)械方面具有雄厚的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，代表著世界領(lǐng)先水平，今后將對(duì)中國機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。其在產(chǎn)品開發(fā)、制造及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等許多方面給中國企業(yè)提供了學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。二是國內(nèi)著名大企業(yè)成功介入機(jī)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(yàn)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、制造方面的實(shí)力，其機(jī)械產(chǎn)品在銷售市場(chǎng)上已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。這些變化，極大增強(qiáng)了我國機(jī)械行業(yè)的實(shí)力，對(duì)中小企業(yè)的發(fā)展也有很大影響。? 三、一批民營(yíng)中小企業(yè)迅速成長(zhǎng)壯大，規(guī)模和技術(shù)實(shí)力大增。尚存問題有待解決?。在看到我國零部件機(jī)械行業(yè)獲得長(zhǎng)足發(fā)展的同時(shí)，一些潛在的問題也不容忽視。首先，我國多數(shù)機(jī)械企業(yè)規(guī)模偏小，抵抗風(fēng)險(xiǎn)能力有限，回款率低，流動(dòng)資金不足。其次，也如同其他產(chǎn)品一樣，我國零部件機(jī)械存在著科技投入不足、創(chuàng)新能力偏低等問題。對(duì)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(jī)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(rùn)損失較大，不利于進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)。第四，對(duì)出口歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的產(chǎn)品，由于不熟悉其市場(chǎng)準(zhǔn)入和標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常遭遇“專利門檻”問題，對(duì)產(chǎn)品出口產(chǎn)生不利影響。 認(rèn)清趨勢(shì)促進(jìn)發(fā)展。針對(duì)上述問題，相關(guān)企業(yè)要重視創(chuàng)新，主動(dòng)加大科技投入；樹立尊重知識(shí)、保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的法律意識(shí)；企業(yè)對(duì)技術(shù)骨干要有留人和防挖辦法；可在市場(chǎng)接受的范圍內(nèi)，適當(dāng)進(jìn)行漲價(jià)，以促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展。? 1.2課題主要研究?jī)?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(duì)開式四螺柱正滑動(dòng)軸承座?型式與尺寸，JB/T2564-2007,滑動(dòng)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(yùn)用所學(xué)知識(shí)，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(jì)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(jī)械零件設(shè)計(jì)、裝配工藝、機(jī)械加工工藝、制造技術(shù)等有關(guān)資料，供設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)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(jì)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(jì)的基本方法和機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的基本程序和方法；掌握機(jī)械加工工藝的制定過程，對(duì)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(jì)軟件，并能熟練運(yùn)用二維及三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。定的機(jī)械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達(dá)到圖紙的各項(xiàng)技術(shù)要求。使自己在大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)得到全面總結(jié)和鞏固，對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)得以溫故而知新，更好的掌握學(xué)過的知識(shí)，為將來的工作奠定一個(gè)良好基礎(chǔ)。 1.5方案可行性分析 1）查閱相關(guān)文獻(xiàn)，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(jì)產(chǎn)品 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 題目給出的零件是軸承座。軸承座的主要作用是支承各傳動(dòng)軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此滾動(dòng)軸承座SN212零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。 2.2 零件的工藝分析 由滾動(dòng)軸承座SN212零件圖可知。軸承座是一個(gè)滾動(dòng)軸承座SN212零件，它的外表面上有4個(gè)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螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （1）以底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的底削加工；其中頂面有表面粗糙度要求為， （2）以的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個(gè)前后端面。 （3）以頂面為主要加工平面的加工面。 第3章 滾動(dòng)軸承座SN212零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1毛坯的選擇及鑄造方法 選擇毛坯時(shí)候應(yīng)該考慮一下幾點(diǎn)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(shí)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(jī)械加工。 (3)生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量：生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)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(shí)宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。 (4)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件要求：現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件和發(fā)展應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jī)床運(yùn)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(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)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(xiàn)[8]中表3-1選擇金屬型澆注鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第41頁表2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級(jí)為9級(jí).這對(duì)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(shí)效。 3.2基準(zhǔn)的選擇 定位選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，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(shí)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(jìn)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(shí)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。 3.2.2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(shí)考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。? (1)選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn)，加工上蓋端面和油杯螺紋孔的上表面。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(jiǎn)化操作，能夠準(zhǔn)確定位，加緊可靠，滿足加工表面對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相對(duì)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。 3.4 軸承座加工主要工序安排 對(duì)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(gè)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(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)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(gè)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(shí)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(duì)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(shí)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(shí)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(dòng)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%—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。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將軸承座加工工藝路線確定如下： 工藝路線： 10 鑄造 鑄造毛坯 20 熱處理 人工時(shí)效 30 油漆 噴漆處理 40 粗銑 夾軸承孔兩側(cè)毛坯，粗銑軸承座底面，注意尺寸70mm和表面粗糙度，留1mm精加工余量 50 精銑 夾軸承孔兩側(cè)毛坯，粗銑軸承底面，注意尺寸70mm表面粗糙度，留0.2mm磨削加工余量 60 銑削 以已加工底面定位基準(zhǔn)，在軸承孔處壓緊，銑軸承座螺絲固定表面 70 磨削 磨削底面，達(dá)到規(guī)定粗糙度要求 80 鉆定位銷孔 鉆底面定位銷孔底孔然后鉸孔達(dá)到尺寸2Xφ12H7 90 銑削 銑削軸承孔前端面 100 銑削 銑削軸承孔后端面 110 粗鏜 以已加工底面及定位銷孔為定位基準(zhǔn)粗鏜軸承座中心孔 120 半精鏜 以已加工底面及定位銷孔為定位基準(zhǔn)半精鏜軸承座中心孔 130 精鏜 以已加工底面及定位銷孔為定位基準(zhǔn)精鏜軸承座中心孔 140 銑開 將軸承座上下兩部分銑開 150 鉆孔 鉆頂面2螺栓固定孔φ12 160 鉆孔攻絲 鉆孔軸承座下半部分2XM10螺紋孔 170 去毛刺 鉗工去毛刺 180 終檢入庫 按圖樣要求檢驗(yàn) 3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “軸承座”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 （1）頂面的加工余量。 根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。 精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （3）底面孔 毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為：毛坯為實(shí)心 （4）前后端面加工余量。 根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。 半精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》，其加工余量值取為。 精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，其加工余量取為。 鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.11，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。 毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為： 3.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序40、50：粗、精銑軸承座底面 機(jī)床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10] （1）粗銑軸承座底面 粗銑夾軸承孔兩側(cè)毛坯，粗銑軸承底面，注意尺寸70mm和表面粗糙度，留1mm精加工余量 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）精銑軸承座底面 精銑夾軸承孔兩側(cè)毛坯，粗銑軸承底面，注意尺寸70mm和表面粗糙度，留0.2mm磨削加工余量 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序2：以已加工底面定位基準(zhǔn)，在軸承孔處壓緊，銑軸承座螺絲固定表面。 機(jī)床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度：=3mm 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序80：粗、精銑軸承座左側(cè)表面 機(jī)床：銑床X52K 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序90：鉆鉆底面定位銷孔 機(jī)床：組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.39，取 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序4：粗銑左兩側(cè)面 機(jī)床：組合銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG8，硬質(zhì)合金立銑刀YT15 （1）粗銑兩側(cè)面 銑刀直徑，齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序100：鉆頂面2螺栓固定孔φ12 鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9 切削速度計(jì)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(shí)際切削速度為=2.64 確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） = 工序220：鉆孔軸承座下半部分2XM10螺紋孔 機(jī)床：組合攻絲機(jī) 刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐 2XM10螺紋孔螺孔攻絲 進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.105，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： （盲孔） 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 3.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該的年產(chǎn)量為10萬件。一年以240個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于1.14min。 參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí)） 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： 其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） —輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 —布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 工序1：粗、精銑頂面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48， 單間時(shí)間定額： 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序2：鉆頂面孔、鉸定位孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43， 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序4：鉆兩側(cè)面孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43， 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序5：粗銑前后端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48， 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序6：半精銑前后端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48， 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序9：粗鏜前后端面支承孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.39， 單間時(shí)間定額： 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序11：精鏜支承孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.37，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.39， 單間時(shí)間定額： 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序12：前后端面螺紋孔攻絲 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照鉆孔輔助時(shí)間，取裝卸工件輔助時(shí)間為，工步輔助時(shí)間為。則 ：參照鉆孔值，取 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序14：精銑前后端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48， 單間時(shí)間定額： 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序15：精銑兩側(cè)面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48， 單間時(shí)間定額： 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序17：螺紋孔攻絲 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照鉆孔輔助時(shí)間，取裝卸工件輔助時(shí)間為，工步輔助時(shí)間為。則 ：參照鉆孔值，取 單間時(shí)間定額： 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 第4章 加工軸承孔氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì) 4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。 考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； （2）擴(kuò)力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動(dòng)作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。 4.2 夾具的分類和作用 （1）按專業(yè)程度劃分 1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。 2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。 4）組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。 5）隨行夾具 隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。 （2）按使用的機(jī)床分類 由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。 （3）按夾緊動(dòng)力源分類 根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。 夾具的作用：1．縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 夾具的使用一般包括兩個(gè)過程：其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整，這個(gè)過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對(duì)刀塊來快速實(shí)現(xiàn)，或者通過找正、試切等方法來實(shí)現(xiàn)，但速度稍慢；其二是被加工工件在夾具中的安裝，這個(gè)過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等)，因此能迅速實(shí)現(xiàn)。 2．確保并穩(wěn)定加I精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量 加工過程中，工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。 3．降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng) 由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度，或者根本不需要找正和調(diào)整，所以，這些專用夾具的使用降低了對(duì)工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.3 工件在夾具中的定位 一、機(jī)床夾具定位元件 工件定位方式不同，夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同，這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實(shí)際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。 （一）工件以平面定位常用定位元件 1．支承釘 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘（圖a）用于支承精基準(zhǔn)面；球頭支承釘（圖b）用于支承粗基準(zhǔn)面；網(wǎng)紋頂面支承釘（圖c）能產(chǎn)生較大的摩擦力，但網(wǎng)槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場(chǎng)合。一個(gè)支承釘相當(dāng)于一個(gè)支承點(diǎn)，限制一個(gè)自由度；在一個(gè)平面內(nèi)，兩個(gè)支承釘限制二個(gè)自由度；不在同一直線上的三個(gè)支承釘限制三個(gè)自由度。 圖6-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式 2．支承板 常用的支承板結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。平面型支承板（圖a）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但沉頭螺釘處清理切屑比較困難，適于作側(cè)面和頂面定位；帶斜槽型支承板（圖b），在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑，適于作底面定位。當(dāng)工件定位平面較大時(shí)，常用幾塊支承板組合成一個(gè)平面。一個(gè)支承板相當(dāng)于兩個(gè)支承點(diǎn)，限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)（或多個(gè)）支承板組合，相當(dāng)于一個(gè)平面，可以限制三個(gè)自由度。 圖6-2 常用支承板的結(jié)構(gòu)形式 3．可調(diào)支承 常用可調(diào)支承結(jié)構(gòu)形式如圖6-3所示。可調(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)面，支承高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個(gè)可調(diào)支承限制一個(gè)自由度。 圖6-3 常用可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)形式 4．自位支承 常用自位支承的結(jié)構(gòu)形式如圖6-4所示。由于自位支承是活動(dòng)的或是浮動(dòng)的，無論結(jié)構(gòu)上是兩點(diǎn)或三點(diǎn)支承，其實(shí)質(zhì)只起一個(gè)支承點(diǎn)的作用，所以自位支承只限制一個(gè)自由度。使用自位支承的目的在于增加與工件的接觸點(diǎn)，減小工件變形或減少接觸應(yīng)力。 圖6-4 自位支承的結(jié)構(gòu)形式 (二) 工件以孔定位常用定位元件 1．定位銷 圖6-6是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)工件的孔徑尺寸較小時(shí)，可選用圖 a 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)孔徑尺寸較大時(shí)，選用圖 b 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)工件同時(shí)以圓孔和端面組合定位時(shí)，則應(yīng)選用圖c所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定位銷定位時(shí)，短圓柱銷限制二個(gè)自由度；長(zhǎng)圓柱銷可以限制四個(gè)自由度；短圓錐銷（圖d）限制三個(gè)自由度。 圖6-6 固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式 2．心軸 心軸的結(jié)構(gòu)形式很多，圖6-7是幾種常用的心軸結(jié)構(gòu)形式。圖a為過盈配合心軸，限制工件四個(gè)自由度；圖b為間隙配合心軸，限制工件五個(gè)自由度（心軸外圓部分限制四個(gè)自由度，軸肩面限制一個(gè)自由度）；圖c為小錐度（1：5000～1：1000）心軸，裝夾工件時(shí)，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件，使用小錐度心軸定位可獲得較高的定位精度，它可以限制五個(gè)自由度。 圖6-7 定位心軸 4.4 工件在夾具中的夾緊 一、夾緊裝置的組成和要求 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(dòng)力裝置：產(chǎn)生夾緊動(dòng)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(jī)構(gòu)：將原動(dòng)力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。 在有些夾具中，夾緊元件（例如圖6-18中的壓板4）往往就是中間傳力機(jī)構(gòu)的一部分，難以區(qū)分，統(tǒng)稱為夾緊機(jī)構(gòu)。 2．對(duì)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(jiǎn)單，便于制造，便于維修。 2．夾緊力作用方向的選擇 （1）夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基面。 （2）夾緊力的作用方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一致，以減小工件的夾緊變形。 （3） 夾緊力作用方向應(yīng)盡量與工件的切削力、重力等的作用方向一致，這樣可以減小夾緊力。 3．夾緊力的估算 設(shè)計(jì)夾具，估算夾緊力是一件十分重要的工作。夾緊力過大會(huì)增大工件的夾緊變形，還會(huì)無謂地增大夾緊裝置，造成浪費(fèi)；夾緊力過小工件夾不緊，加工中工件的定位位置將被破壞，而且容易引發(fā)安全事故。 在確定夾緊力時(shí)，可將夾具和工件看成一個(gè)整體，將作用在工件上的切削力、夾緊力、重力和慣性力等，根據(jù)靜力平衡原理列出靜力平衡方程式，即可求得夾緊力。為使夾緊可靠，應(yīng)再乘一安全系數(shù)k，粗加工時(shí)取k ＝ 2.5～3，精加工時(shí)取k＝1.5～2。 加工過程中切削力的作用點(diǎn)、方向和大小可能都在變化，估算夾緊力時(shí)應(yīng)按最不利的情況考慮。 三、典型夾緊機(jī)構(gòu) 1．斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 斜楔是夾緊機(jī)構(gòu)中最為基本的一種形式，它是利用斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力來夾緊工件的，常用于氣動(dòng)和液壓夾具中。在手動(dòng)夾緊中，斜楔往往和其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用。 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是夾緊行程小，手動(dòng)操作不方便。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)常用在氣動(dòng)、液壓夾緊裝置中，此時(shí)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)不需要自鎖 2．螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 采用螺旋裝置直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，在手動(dòng)夾具上應(yīng)用較多。螺旋夾緊機(jī)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(gè)斜楔。 3．偏心夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊機(jī)構(gòu)是斜楔夾緊機(jī)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(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊迅速等優(yōu)點(diǎn)；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(dòng)不大和切削過程振動(dòng)較小的場(chǎng)合應(yīng)用。 4．定心夾緊機(jī)構(gòu) 定心夾緊機(jī)構(gòu)能夠在實(shí)現(xiàn)定心作用的同時(shí)，又起著將工件夾緊的作用。定心夾緊機(jī)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(jī)構(gòu) 鉸鏈夾緊機(jī)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(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氣動(dòng)夾具中。 6．聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)是一種高效夾緊機(jī)構(gòu)，它可通過一個(gè)操作手柄或一個(gè)動(dòng)力裝置，對(duì)一個(gè)工件的多個(gè)夾緊點(diǎn)實(shí)施夾緊，或同時(shí)夾緊若干個(gè)工件。 四、夾緊的動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度，大多數(shù)夾具都采用機(jī)動(dòng)夾緊裝置。驅(qū)動(dòng)方式有氣動(dòng)、液動(dòng)、氣液聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，電（磁）驅(qū)動(dòng)，真空吸附等多種形式。 1．氣動(dòng)夾緊裝置 氣動(dòng)夾緊裝置以壓縮空氣作為動(dòng)力源推動(dòng)夾緊機(jī)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。 活塞式氣缸按照氣缸裝夾方式分類有固定式、擺動(dòng)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．液壓夾緊裝置 液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與氣動(dòng)夾緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力油。與氣壓夾緊裝置相比，液壓夾緊具有以下優(yōu)點(diǎn)：①傳動(dòng)力大，夾具結(jié)構(gòu)相對(duì)比較??；②油液不可壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)Z③噪聲小。它的不足之處是須設(shè)置專門的液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍受限制。 4.5切削力及夾緊力的計(jì)算 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]查表可得： 圓周切削分力公式： 式中 查[5]表得： 查[5]表 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此應(yīng)先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)加緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的夾具就選擇了氣動(dòng)夾緊方式。本工序因?yàn)槭谴旨庸?，毛坯材料又是鋁合金，切削力不是很大，為了夾緊工件，勢(shì)必要增大液壓缸直徑，而這樣將使整個(gè)夾具過于龐大。因此，首先降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的杠桿夾緊機(jī)構(gòu)；三是在可能情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.4MPa增至0.6MPa），以增加液壓缸推力。結(jié)果本夾具總的感覺還是比較緊湊[18]，可以滿足要求。 夾具在裝夾時(shí)，由在定位時(shí)造成圓周上存在定位誤差；夾具體在零件的內(nèi)孔端面上定位時(shí)，也存在定位誤差，從而會(huì)造成由原來的面接觸變成點(diǎn)接觸，從而使零件在定位時(shí)發(fā)生誤差，進(jìn)而影響加工精度，只要誤差在允許范圍內(nèi)就可以滿足加工要求。 4.6 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一個(gè)平面和2個(gè)定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。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。 由[5]和[6]可得： 1 定位誤差： 當(dāng)以任意邊接觸時(shí) 通過分析可得： 因此：當(dāng)以任意邊接觸時(shí) 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)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(shí)效處理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)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(dòng)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(cuò) 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(gè)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(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)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(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)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(duì)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(shí)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(dòng)，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(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 4.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)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(dòng)夾緊方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 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(shí)，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(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 該夾具方案符合生產(chǎn)要求，效率高，做了可活動(dòng)銷，滿足保持正確的加工位置 總 結(jié) 經(jīng)過差不多一個(gè)學(xué)期的緊張的設(shè)計(jì)，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(jìn)行了這次設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)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(jì)有了更深刻的了解和掌握。也使我對(duì)于一個(gè)工藝員所從事的工作有了深層次體會(huì)，培養(yǎng)了實(shí)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(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)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(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)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(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) 1、李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 2、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社 3、趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2000 4、吳拓、方瓊珊主編. 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 5、曾志偉、呂明主編，機(jī)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(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1993年 7、曾東建主編，汽車制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社 8、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)），《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(zhǎng)時(shí)間，終于比較圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。回顧這日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場(chǎng)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(shí)。對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此時(shí)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(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而使我們?cè)O(shè)計(jì)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(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決實(shí)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。 同時(shí)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(duì)我們課程設(shè)計(jì)的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場(chǎng)所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成課程設(shè)計(jì)提供了重要保障。 43