1724_車床尾座體機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)

1724_車床尾座體機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì),車床,尾座體,機(jī)械,加工,工藝,工裝,設(shè)計(jì) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文11. 緒 論機(jī)械制造工業(yè)是國家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的支柱之一。機(jī)械制造可分為熱加工和冷加工兩部分，熱加工指鑄造、塑性加工、焊接、表面處理等；冷加工一般是指零件的機(jī)械加工工藝過程和裝配工藝過程，當(dāng)前還包括特種加工技術(shù)等。一般機(jī)械制造多指機(jī)械制造的冷加工部分。機(jī)床尾座體作為各種機(jī)床不可缺少的一部分有著它的特別作用。零件是機(jī)床尾座體，尾座安裝在機(jī)床的右端導(dǎo)軌上，尾座上的套筒可以安裝頂尖，以支承較長的工件的右端（即頂持工件的中心孔） 、安裝鉆頭、絞刀，進(jìn)行孔加工，也可以安裝絲錐攻螺紋工具、圓析牙套螺紋工具加工內(nèi)、外螺紋。尾座體可以沿尾座導(dǎo)軌作縱向調(diào)整移動(dòng)，然后壓下尾座緊固手輪將尾座夾緊在所需位置，搖動(dòng)尾座手輪可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的頂緊、松開或?qū)ぜM(jìn)行切削的縱向進(jìn)給。在生產(chǎn)過程中，毛坯的制造、零件的機(jī)械加工與熱處理、產(chǎn)品的裝配等工作將直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，這一過程稱為工藝過程。工藝過程是生產(chǎn)過程的主要部分。其中，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量使其成為零件的過程，稱為機(jī)械加工工藝過程。機(jī)械加工工業(yè)規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件，它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。在機(jī)械制造中，工藝是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程。它是生產(chǎn)中最活躍的因素，它既是構(gòu)思和想法，又是實(shí)在的方法和手段，并落實(shí)在由工件、刀具、機(jī)床、夾具所構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中。它對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量降低產(chǎn)品成本和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有十分重要的作用。在機(jī)械加工過程中，為了保證加工精度，固定工件，使之占有確定位置以接受加工或檢測(cè)的工藝裝備統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。夾具設(shè)計(jì)是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。機(jī)械產(chǎn)品是由若干個(gè)零件和部件組成的。所謂裝配就是按規(guī)定的技術(shù)要求和精度，將構(gòu)成機(jī)器的零件結(jié)合成組件、部件和產(chǎn)品的工藝過程。把零件裝配成組件，或零件和組件裝配成部件，以及把零件、組件和部件裝配成最終產(chǎn)品的過程分別稱為組裝、部裝和總裝。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2裝配的準(zhǔn)備工作包括零部件清洗、尺寸和重量分選、平衡等。零件的裝入、聯(lián)結(jié)、部裝總裝以及裝配過程中的檢驗(yàn)、調(diào)整、試驗(yàn)和裝配后的試運(yùn)轉(zhuǎn)、油漆和包裝等都是裝配工作的主要內(nèi)容。裝配不但是決定產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，而且通過裝配還可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零件加工以及裝配過程中存在的問題，為改進(jìn)和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。裝配工作量在機(jī)器制造過程中占有很大的比重。目前，在多數(shù)工廠中，裝配工作大部分靠手工勞動(dòng)完成。所以裝配工藝工作更顯重要。選擇合適的裝配方法、制定合理的裝配工藝規(guī)程，不僅是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，也是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低制造成本的有力措施。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文32.尾座體的工藝設(shè)計(jì)2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程概述用表格的形式將機(jī)械加工工藝過程的內(nèi)容書寫出來，成為指導(dǎo)性技術(shù)文件，就是機(jī)械加工工藝規(guī)程。它是在具體的生產(chǎn)條件下，以比較合理的工藝過程和操作方法，并按規(guī)定的形式書寫成的工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)地。其主要內(nèi)容包括：零件加工工序內(nèi)容、切削用量、工時(shí)定額以及工序所采用的設(shè)備和工藝裝備等。2.1.1 工藝規(guī)程的作用（1） 它是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件工藝規(guī)程是最合理的工藝過程的表格化，是在工藝?yán)碚摵蜁r(shí)間經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上制定的。工人只有按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率及較好的經(jīng)濟(jì)效果。（2） 它是組織和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)在產(chǎn)品投產(chǎn)前要根據(jù)工藝規(guī)程進(jìn)行有關(guān)的技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，如安排原材料的供應(yīng)、通用工裝設(shè)備的準(zhǔn)備、專用工裝設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造、生產(chǎn)計(jì)劃的編排、經(jīng)濟(jì)核算等工作。生產(chǎn)中對(duì)工人業(yè)務(wù)的考核也是以工藝規(guī)程為主要依據(jù)。（3） 它是新建和擴(kuò)建工廠的基本資料新建和擴(kuò)建工廠或車間時(shí)，要根據(jù)工藝規(guī)程來確定所需要的機(jī)床設(shè)備的品種和數(shù)量、機(jī)床的布置、占地面積、輔助部門的安排等。2.1.2 制定工藝規(guī)程的原則工藝規(guī)程的制定原則:所制定的工藝規(guī)程，能在一定的生產(chǎn)條件下，以最快的速度、最少的勞動(dòng)量和最低的費(fèi)用，可靠地加工出符合要求的零件。同時(shí)，還應(yīng)在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證有良好的勞動(dòng)條件。工藝規(guī)程是直接指導(dǎo)生產(chǎn)和操作的重要文件，在編制時(shí)還應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一、和清晰，所用術(shù)語、符號(hào)、計(jì)量單位和編號(hào)都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。2.1.3 制訂工藝規(guī)程的步驟（1）分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖；（2）選擇毛坯；（3）選擇定位基準(zhǔn)；南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4（4）擬定工藝路線；（5）確定加工余量和工序尺寸；（6）確定切削用量和工時(shí)定額；（7）確定各工序的設(shè)備、刀夾量具和輔助工具；（8）確定各工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法；（9）填寫工藝文件；2.2 工藝分析2.2.1 零件的技術(shù)條件車床尾座體的零件圖如下。該零件是車床上的一部分。尾座體的底面一方面與車床的導(dǎo)軌相結(jié)合，在車床上滑動(dòng)；另一方面尾座體通過頂針支持軸類零件的車削加工，對(duì)尾座體而言，則要求有一定的支持剛性，故尾座體構(gòu)成不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。為了提高尾座體的強(qiáng)度和剛度，尾座體采用機(jī)械性能強(qiáng)的珠光體灰口鐵（牌號(hào) HT200）鑄造而成。零件的主要工作表面為底面，零件的主要配合面為 φ60H6,φ35H8 的孔。主要技術(shù)要求為：1、鑄件不得有砂眼、氣孔、縮松、裂紋等缺陷，2、零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷零件表面的缺陷。3、未注倒角 R2.5～3南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文54、生產(chǎn)綱領(lǐng)：年產(chǎn)約 500 件；2.2.2 加工表面及其要求⑴ Φ60H6 的孔：孔徑 φ60+0.019 0㎜，右端倒角為 1×45°，表面粗糙度 Ra0.8,對(duì)于 D 面的平行度為 0.1，對(duì)于 A 面的垂直度為 0.03，圓柱度為 0.01⑵ 底面： 表面粗糙度 Ra0.8⑶ 左端面：表面粗糙度 Ra3.2⑷ 右端面：表面粗糙度 Ra3.2⑸ 底部右端面：表面粗糙度 Ra3.2⑹ Φ35H8 的孔：孔徑 φ35+0.039 0㎜，表面粗糙度 Ra3.2⑺ Φ18H8 的孔：孔徑 φ18+0.027 0㎜，表面粗糙度 Ra3.2⑻ Φ5 的孔：孔徑 φ5㎜，表面粗糙度 Ra3.2⑼ Φ32H7 的孔：孔徑 φ32+0.025 0㎜，表面粗糙度 Ra3.2⑽ Φ10H9 的孔：孔徑 φ10+0.036 0㎜，表面粗糙度 Ra12.5⑾ Φ10H7 的孔：孔徑 φ10+0.039 0㎜，表面粗糙度 Ra1.6⑿ Φ16H7 的孔：孔徑 φ16+0.018 0㎜，表面粗糙度 Ra3.2⒀ Φ32H8 的孔：孔徑 φ32+0.039 0㎜，表面粗糙度 Ra3.2⒁ 底面槽：49×10，45°的斜面，表面粗糙度 Ra3.22.2.3 零件的材料零件的材料為 HT200，是珠光體灰口鐵。其特性是該材料能承受較大的應(yīng)力(抗拉強(qiáng)度達(dá) 200MN/㎡；抗彎強(qiáng)度達(dá) 400 MN/㎡)。其金相組織結(jié)構(gòu)為鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物，由于它是硬的滲碳體和軟的鐵素體相間組成的混合物，所以其機(jī)械性能介于鐵素體和滲碳體之間，故強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性，從金相組織顯微來看，鑄鐵中化合碳正好等于 0.77%，珠光體中的鐵素體與滲碳體一層層交替間隔，呈片狀排列，而其余的碳是以片狀石墨存在，使切削過程中切屑不能連續(xù)成形。 2.3 毛坯的選擇南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文6選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費(fèi)用，而其影響到零件機(jī)械加工工藝及其生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)性。如選擇高精度的毛坯，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量和材料消耗，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，降低加工成本。但是，卻提高了毛坯的費(fèi)用。因此毛坯要從機(jī)械加工和毛坯制造兩方面綜合考慮，以求得到最佳效果。正確選擇毛坯是工藝技術(shù)人員應(yīng)高度重視的問題，零件加工過程中工序的內(nèi)容或工序數(shù)目、材料消耗、熱處理方法、零件制造費(fèi)等都與毛坯的材料、制造方法、毛坯的誤差與余量有關(guān)。2.3.1 毛坯的種類1、鑄件 鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。較常用的是型砂鑄造。當(dāng)毛坯精度要求低、生產(chǎn)批量較小時(shí)，采用木模手工造型法；當(dāng)毛坯精度要求高、生產(chǎn)批量很大時(shí)，采用金屬型機(jī)器造型法。鑄件材料有鑄鐵、鑄鋼及銅、鋁有色金屬。2、鍛件 鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯。其鍛造方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)率高，但成本也高，適用于中小型零件毛坯的大批大量生產(chǎn)。3、型材 型材有熱軋和冷拉，熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。4、焊接件 焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板焊接而成的毛坯件，它簡單方便，生產(chǎn)周期短。但需經(jīng)過時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。5、冷沖壓件 冷沖壓件毛坯可以非常接近成品要求，在小型機(jī)械、儀表、輕工電子產(chǎn)品方面應(yīng)用廣泛。但因沖壓模具昂貴而僅用于大批大量生產(chǎn)。 2.3.2 毛坯選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素1. 零件的材料及機(jī)械性能要求由于材料的工藝特性，決定了其毛坯的制造方法，當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類型就大致確定了。例如材料為灰口鑄鐵的零件比用鑄造毛坯；對(duì)于重要的鋼質(zhì)零件，為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件，在形狀較簡單及機(jī)械性能要求不高時(shí)可用型材毛坯，有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。2. 零件結(jié)構(gòu)形狀與大小南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文7大型且結(jié)構(gòu)簡單的零件毛坯多用型砂鑄造或自由鍛；結(jié)構(gòu)復(fù)雜的毛坯多用鑄造；小型零件可用模鍛件或壓力鑄造毛坯；板狀鋼質(zhì)零件多用鍛件毛坯；軸類零件的毛坯，如直徑和臺(tái)階相差不大可用棒料；如各臺(tái)階尺寸相差較大，則宜選用鍛件。3.生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小當(dāng)零件的生產(chǎn)批量較大時(shí)，應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率均較高的毛坯制造方法，如模鍛、金屬型鑄造和精密鑄造等。當(dāng)單件小批生產(chǎn)時(shí)，則應(yīng)選用木模手工造型鑄造或自由鍛造。4. 現(xiàn)有生產(chǎn)條件確定毛坯時(shí)，必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造水平和能力、外協(xié)的可能性。5. 充分利用新工藝、新材料為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮精煉、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用，這樣，可大大減少機(jī)械加工量，甚至不需進(jìn)行加工，大大提高經(jīng)濟(jì)效益。2.3.3 確定毛坯的類型及制造方法由于零件材料為 HT200，零件的形狀不規(guī)則，由零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn)和零件圖技術(shù)要求可知，選擇的零件應(yīng)為鑄件，采用砂型鑄造方法。確定毛坯的形狀、尺寸及公差毛坯的形狀如圖 2.1-1 圖 1 毛坯圖尺寸公差為：GB/T1804—m機(jī)械加工余量等級(jí)為： AM-H確定毛坯的技術(shù)要求：鑄件無明顯的鑄造缺陷南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文8未注圓角 R2.5～32.4 基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)是用來確定工件上幾何要素之間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)可分為：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。由于零件在加工過程中，定位基準(zhǔn)選擇不僅對(duì)保證加工精度和確定加工順序有很大影響，而且對(duì)工裝的設(shè)計(jì)、制造成本也有很大的影響。因此，定位基準(zhǔn)的選擇實(shí)際上是定位基面的選擇。根據(jù)作為定位基準(zhǔn)的工件表面狀態(tài)不同，定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種。粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量。作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，沒有澆口、冒口或飛邊等其它表面缺陷，以便使工件定位可靠，夾緊方便。粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次。精基準(zhǔn)的選擇原則基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)可以比較方便地加工其它各表面時(shí)，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序采用此同一組精基準(zhǔn)定位。互為基準(zhǔn)原則 為了使加工面間有較高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻可采取反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)的原則。自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，可選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。便于裝夾原則由附圖 B.1（零件圖）所示的尾座體上的多數(shù)尺寸及公差以底面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此，必須先加工底面，為后續(xù)的工序準(zhǔn)備基準(zhǔn)。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文9根據(jù)粗、精基準(zhǔn)的選擇原則，確定各加工表面的基準(zhǔn)如下：Φ60H6 的孔： 底面左端面： 右端面右端面： 左端面底部右端面： 左端面Φ35H8 的孔： 底面Φ18H8 的孔： 底面Φ5 的孔： Φ35H8 的孔Φ32H7 的孔： 底部右端面Φ10H9 的孔： Φ32H7 的孔Φ10H7 的孔： 左端面Φ16H7 的孔： Φ60H6 的孔Φ32H8 的孔： Φ60H6 的孔槽： 底面及右端面2.5 機(jī)械加工工藝路線的擬訂2.5.1.表面的加工方法的選擇確定各表面的加工方法：表面加工的選擇，就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面，選擇一套合理的加工方法。在選擇加工方法時(shí)，首先要滿足加工質(zhì)量，同時(shí)也要兼顧生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。確定加工方法時(shí)必須根據(jù)被加工表面的精度和粗糙度要求，選定最終加工方法，然后再選定精加工前的一系列準(zhǔn)備工序的加工方法，由粗到精逐漸達(dá)到要求。選擇加工方法時(shí)還應(yīng)考慮到工件材料的性質(zhì)，工件的結(jié)構(gòu)和尺寸，生產(chǎn)類型，具體生產(chǎn)條件和其它特殊要求。加工 Φ60H6 的孔，加工精度 IT6，查《簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P10 表 1—9，加工方法有細(xì)鉸、細(xì)鏜、研磨。而孔的表面粗糙度為 0.8，對(duì)于 D 面的平行度為0.1，對(duì)于 A 面的垂直度為 0.03，圓柱度為 0.01，查《簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P11表 1—11，查得其加工路線為粗鏜—半精鏜—精鏜—細(xì)鏜。對(duì)于孔進(jìn)行研磨不方便，因此，不采用。細(xì)鉸不能保證其形位公差，所以也不采用。加工 Φ16H7 的孔，加工精度 IT7，查《簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P10 表 1—9，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文10加工方法有細(xì)鉸，粗拉或鉆孔后精拉，細(xì)鏜，精磨，擠擴(kuò)孔。而孔的表面粗糙度為3.2，考慮到加工的經(jīng)濟(jì)和方便，查《簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P11 表 1—11，查得其加工路線為鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸—細(xì)鉸。由于孔在零件的位置和形狀，采用粗拉或鉆孔后精拉，不能對(duì)孔進(jìn)行加工。而細(xì)鏜又會(huì)在加工中增加設(shè)備和工序，不夠經(jīng)濟(jì)。精磨孔不方便；擠擴(kuò)孔，不能保證孔的位置和精度要求，所以這些加工方法不選擇。加工底面，查《簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P9 表 1—8，加工方法有刨削及銑削，拉削，磨削，研磨，滾壓，刮研，由于其表面粗糙度為 0.8，查《簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》P12 表 1—12，其加工方法應(yīng)為粗銑—精銑—刮研。刨削及銑削不能保證其表面粗糙度，拉削加工不方便，磨削、研磨滾壓等均不能對(duì)工件方便的加工。平面的加工加工要求 加工方案 說明IT7~IT8表面粗糙度Ra(2.5~1.6) μm粗刨—半精刨— 精刨1. 因刨削生產(chǎn)率較低故常只用于單件和中小批生產(chǎn)2. 加工一般精度的未淬硬表面3. 因調(diào)整方便故適應(yīng)性較大，可在工件的一次裝夾中完成若干平面、斜面、倒角、槽等加工IT7表面粗糙度Ra(2.5~1.6) μm粗銑—半精銑—精銑1. 大批大量生產(chǎn)中一般平面加工的典型方案2. 若采用高速密齒精銑，質(zhì)量和生產(chǎn)率更有所提高IT5~IT6 表面粗糙度Ra(0.8~0.1μm)粗刨(銑)—半精刨(銑)—精刨(銑)—刮研1. 刮研可達(dá)很高的精度(平面度、表面接觸斑點(diǎn)數(shù)、配合精度)2. 但勞動(dòng)量大，效率低、故只適用于單件、小批生產(chǎn)IT5表面粗糙度Ra(0.8~0.2μm)粗刨(銑)—半精刨(銑)—精刨(銑)—寬刀低速精刨1. 寬刀低速精刨可大致取代刮研2. 適用于加工批量較大，要求較高的不淬硬平面南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文11IT5~IT6 表面粗糙度Ra(0.8~0.2μm)粗銑—半精銑—粗磨—精磨1. 適用于加工精度要求較高的淬硬和不淬硬平面2. 對(duì)要求更高的平面可后續(xù)滾壓或研磨工序IT8表面粗糙度Ra(0.8~0.2μm)粗銑—拉削 1. 適用于加工中、小平面2. 生產(chǎn)率很高，用于大量生產(chǎn)3. 刀具價(jià)格昂貴IT7~IT8 表面粗糙度Ra(2.5~1.6μm)對(duì)大型圓盤、圓環(huán)等回轉(zhuǎn)零件的端平面，一般常在車床（立式車床）上與外圓（或孔）一同加工（粗車—半精車—精車） ，這還可保證它們之間的相互位置精度其余的加工表面的加工方法及加工路線的選擇方法按上面的方法進(jìn)行查表選擇。2.5.2 加工工藝路線的擬訂工藝方案一： 00 領(lǐng)取毛坯鑄件05 人工時(shí)效10 粗銑底面15 粗鏜孔 Φ60H6 處20 銑左右端面25 銑底部右端面30 鉆 M20-7H，Φ32H7，M8-7H 等處的孔35 鉆 Φ10H9 處的孔40 鉆 Φ35H8，Φ5，Φ18H8，M6-7H 等處的孔45 鉆孔 Φ16H7，Φ32H8 處孔50 鉆孔 Φ10H7 處55 檢驗(yàn)60 去應(yīng)力處理65 精銑底面70 粗、精銑槽 49×10 處75 半精鏜孔 Φ60H6 處南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1280 精銑左右端面85 精銑底部右端面90 擴(kuò)—粗鉸—精鉸 M20-7H，Φ32H7 ，M8-7H 等處的孔95 擴(kuò)—粗鉸—精鉸 Φ10H9 處的孔100 擴(kuò)—粗鉸—精鉸 Φ35H8，Φ5，Φ18H8，M6-7H 等處的孔105 擴(kuò)—粗鉸—精鉸 Φ16H7，Φ32H8 處孔110 擴(kuò)—粗鉸—精鉸 Φ10H7 處的孔115 精鏜 Φ60H6 處的孔120 細(xì)鉸 Φ32H7 的孔125 細(xì)鉸 Φ16H7 的孔130 細(xì)鉸 Φ10H7 的孔135 細(xì)鏜 Φ60H6 的孔140 攻螺紋 M6-7H145 攻螺紋 M20-7H，M8-7H150 刮研底面155 終檢工藝方案二： 00 領(lǐng)取毛坯鑄件05 人工時(shí)效10 銑底面15 銑左右端面20 銑底部右端面25 精銑底面30 精銑左右端面35 精銑底部右端面40 鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸—細(xì)鉸 M20-7H，Φ32H7，M8-7H 等處的孔45 鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸 Φ10H9 處的孔50 鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸 Φ35H8，Φ5，Φ18H8，M6-7H 等處的孔55 鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸—細(xì)鉸 Φ16H7，Φ32H8 處孔南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1360 鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸—細(xì)鉸 Φ10H7 處65 檢驗(yàn)70 去應(yīng)力處理75 粗、精銑槽 49×10 處80 粗鏜—半精鏜—精鏜孔—細(xì)鏜 Φ60H6 處85 攻螺紋 M6-7H90 攻螺紋 M20-7H，M8-7H100 刮研底面105 終檢選擇工藝路線方案一，是按工序分散原則組織工序，設(shè)備及工藝裝備結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和維修方便，工人容易掌握操作技術(shù)，生產(chǎn)準(zhǔn)備簡單，易于平衡工序時(shí)間，易適應(yīng)產(chǎn)品變換，可采用最合理的切削用量，既可縮減機(jī)動(dòng)時(shí)間，又可更好的保證各個(gè)加工表面的加工質(zhì)量。而方案二采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專用設(shè)備，使投資大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。根據(jù)零件的形狀和生產(chǎn)批量為成批，選擇工藝方案一。2.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定加工余量是指在加工過程中，所切去的金屬層厚度。余量有工序余量和加工總余量（毛坯余量）之分。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差；加工總余量是毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之差。為了便于加工，工序尺寸都按“入體原則”標(biāo)注極限偏差。影響加工余量的因素有1.)上工序的各種表面缺陷和誤差因素表面粗糙度 Ra 和缺陷層 Da上工序的尺寸公差 Ta上工序的形位誤差 ρa(bǔ)2.) 本工序加工時(shí)的裝夾誤差。確定加工余量的方法有經(jīng)驗(yàn)估算法、查表法和分析計(jì)算法。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，查《簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 ，分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文14Φ60H6 的孔工序號(hào) 工序內(nèi)容 加工余量 工序公差 工序尺寸 表面粗糙度 μm135 細(xì)鏜 0.1 IT6 Φ60 1.6115 精鏜 1.3 IT8 Φ59.9 1.675 半精鏜 4 IT11 Φ58.6 3.215 粗鏜 13.5 IT12 Φ54.6 6.3Φ16H7 的孔工序號(hào) 工序內(nèi)容 加工余量 工序公差 工序尺寸 表面粗糙度 μm125 細(xì)鉸 0.01 IT7 Φ16 3.2105 擴(kuò)鉸孔 2 IT8 Φ16 3.245 鉆孔 2.01 IT11 Φ14 6.3底面工序號(hào) 工序內(nèi)容 加工余量 工序尺寸 表面粗糙度 μm150 刮研 0.5 130 0.865 精銑 0.5 130.5 3.210 粗銑 1 131 6.32.7 選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備工序集中或工序分散的原則確定之后，設(shè)備的類型就基本確定了。在選擇設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮機(jī)床的主要規(guī)格尺寸與工件的外形尺寸相適應(yīng)，機(jī)床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)，與現(xiàn)有的加工條件相適應(yīng)。工藝裝備的選擇主要指夾具、刀具等的選擇，它們對(duì)工序的加工精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有直接的影響。根據(jù)所選的生產(chǎn)現(xiàn)場為實(shí)習(xí)工廠的實(shí)際條件，為了滿足生產(chǎn)需要，現(xiàn)選用各工序所用的設(shè)備為：10 X5012 銑床，銑刀，專用夾具， 15 T68 鏜床，鏜刀，專用夾具，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1520 X5012 銑床，銑刀，專用夾具，25 X5012 銑床，銑刀，專用夾具， 30 Z5135 鉆床，鉆頭 Φ6，Φ18，Φ30，專用夾具35 Z5135 鉆床，鉆頭 Φ8，專用夾具40 Z5135 鉆床，鉆頭 Φ4，Φ5，Φ15，Φ32，專用夾具45 Z5135 鉆床，鉆頭 Φ30，Φ14，專用夾具45 Z5135 鉆床，鉆頭 Φ8，專用夾具65 X5012 銑床，銑刀，專用夾具，70 X5012 銑床，銑刀，角度銑刀，專用夾具，75 T68 鏜床，鏜刀，專用夾具80 X5012 銑床，銑刀，專用夾具85 X5012 銑床，銑刀，專用夾具90 Z5135 鉆床，鉆頭、絞刀，Φ8，Φ20，Φ32，專用夾具95 Z5135 鉆床，鉆頭、絞刀，Φ10，專用夾具100 Z5135 鉆床，鉆頭、絞刀，Φ5，Φ35，Φ18，Φ6，專用夾具105 Z5135 鉆床，鉆頭、絞刀，Φ32，Φ16，專用夾具110 Z5135 鉆床，鉆頭、絞刀，Φ8，專用夾具115 T68 鏜床，鏜刀，專用夾具120 Z5135 鉆床，絞刀 Φ32，專用夾具125 Z5135 鉆床，絞刀 Φ16，專用夾具130 Z5135 鉆床，絞刀 Φ10，專用夾具135 T68 鏜床，鏜刀，專用夾具140 絲攻，專用夾具145 絲攻，專用夾具150 刮刀，專用夾具3 尾座體的工裝設(shè)計(jì)3.1 夾具概述 3.1.1 概述夾具指的是在機(jī)械加工過程中，為保證加工精度而采用的保證工件相對(duì)于機(jī)床南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文16和刀具正確相對(duì)位置，并保證加工過程中不因受外力的作用而改變已有正確位置的工藝裝備的總稱。由上述可知，夾具的作用之一是保證工件在工藝系統(tǒng)中相對(duì)于機(jī)床和刀具具有正確的位置，這一過程稱為“定位” 。正確地定位是工件表面成形的前提。在加工過程中，工件要受到切削力、慣性力、重力等的作用，因此夾具的另一作用就是要保證 工件在外力的作用下仍能保持其正確位置。這兩方面的作用稱為“安裝” 。通過正確地安裝，可以保證加工精度、穩(wěn)定加工質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低加工成本、擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍、實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證安全生產(chǎn)、平衡工序時(shí)間。在工藝系統(tǒng)中，夾具不僅影響系統(tǒng)剛性，更影響加工精度。在某些情況下，夾具是實(shí)現(xiàn)特殊零件加工廠的必要裝備。隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，新型夾具不斷涌現(xiàn)，機(jī)床夾具的類型也愈來愈多。在生產(chǎn)應(yīng)用中，按專門化程度分如下幾類：(1) 通用夾具 通用夾具指已標(biāo)準(zhǔn)化、具有較大適用范圍的夾具。如三爪自定心卡盤、 四爪單動(dòng)卡盤、萬能分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具通用性強(qiáng)，一般用于單件小批生產(chǎn)。(2) 專用夾具 專用夾具是指根據(jù)零件加工過程中某一工序的加工要求而設(shè)計(jì)的。其結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，可有效的保證加工精度、提高工作效率。(3) 可調(diào)整夾具 可調(diào)整夾具包括通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。其共同特征是：在完成一種工件的加工后，經(jīng)過調(diào)整或更換個(gè)別元件，即可加工形狀相似、尺寸相近或工藝相似的多種工件。(4) 專門化拼裝夾具 這類夾具是針對(duì)特定工序要求，由通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件拼裝而成。它具有通用夾具和專用夾具的特點(diǎn)。(5) 自動(dòng)線夾具 這類夾具包括自動(dòng)線用夾具和數(shù)控機(jī)床夾具。按機(jī)床的類型分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床.夾具等。按動(dòng)力源的不同可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電磁夾具。雖然夾具的結(jié)構(gòu)多種多樣，但根據(jù)元件或機(jī)構(gòu)的作用，其組成包括下列幾部分。(1) 定位裝置 其作用是確定工件在夾具體中的位置，即通過它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V 形塊、定位銷等。(2) 夾緊裝置 它將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文17程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。(3) 對(duì)刀、引導(dǎo)元件 這類元件的共同作用是保證工件與刀具之間的正確加工位置，如鉆套、對(duì)刀塊等。(4) 聯(lián)接元件 其作用是保證機(jī)床與夾具之間的正確相對(duì)位置，如定向鍵、心軸錐柄等。(5) 夾具體 一般是指夾具體上最大、最復(fù)雜的基礎(chǔ)元件，是夾具的基座或支架。其作用是把夾具各組成部分連接為一個(gè)整體。(6) 其它元件或裝置 除上述的各部分以外的元件或裝置，其作用是完成夾具工作時(shí)一些必要的動(dòng)作。如某些夾具上的分度裝置，上下料裝置、工件抬起裝置等。3.1.2 定位方案及定位元件 為使一批工件中的每一個(gè)工件放在夾具中都能獲得一致的位置，必須通過工件上的定位基準(zhǔn)與夾具中的定位元件相接觸或相配合。由于工件的形狀多種多樣，故定位基準(zhǔn)各不相同，所以要合理的選擇、設(shè)計(jì)、安置定位元件，以達(dá)到定位的目的。選擇合理的定位基準(zhǔn)的原則：1) 定位基準(zhǔn)必須與工藝基準(zhǔn)重合，并盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需要進(jìn)行必要的加工尺寸及其公差的換算。2) 應(yīng)選擇工件上最大的平面，最長的圓柱面或圓柱軸線為定位基準(zhǔn)，以提高定位精度，并使定位穩(wěn)定可靠。3) 在選擇定位元件時(shí)，應(yīng)以六點(diǎn)定位原理來分析，要盡量避免過定位現(xiàn)象。4) 在工件各加工工序中，力求采用統(tǒng)一基準(zhǔn)，以避免因基準(zhǔn)更換而降低工件各表面的相互位置精度。定位元件的設(shè)計(jì)定位元件要求1) 足夠的精度 由于工件的定位是通過定位副的配合（或接觸）實(shí)現(xiàn)的。定位元件上限位基面南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文18的精度直接影響工件的定位精度。因此，限位基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)工件的加工要求。2) 足夠的強(qiáng)度和剛度定位元件不僅限制工件的自由度，還支承工件，承受夾緊力和切削力的作用。因此，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免使用中變形和損壞。3) 耐磨性好工件的裝卸會(huì)磨損定位元件的限位基面，導(dǎo)致定位精度下降。定位精度下降到一定程度，定位元件必須更換，否則夾具不能繼續(xù)使用。為了延長定位元件的更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應(yīng)有較好的耐磨性。4) 工藝性好定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于加工、裝配和更換。工件以圓孔定位時(shí)的定位元件 工件以圓孔內(nèi)表面作為定位基面時(shí)，常用以下定位元件。1）圓柱銷2）圓柱心軸 3）圓錐心軸 工件在錐度心軸上定位時(shí)，并靠工件定位圓孔與心軸限位圓柱面的彈性變形夾緊工件。3.1.3 夾緊裝置3.1.3.1 夾緊裝置的組成夾緊裝置的種類很多，但其結(jié)構(gòu)均有兩部分組成。1. 產(chǎn)生力的部分——?jiǎng)恿ρb置夾緊力的來源，一是人力；二是某種裝置所產(chǎn)生的力。能產(chǎn)生力的裝置稱為夾具的動(dòng)力裝置。常見的動(dòng)力裝置有：液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣—液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。2. 傳遞力的部分——夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)在傳遞力的過程中，能根據(jù)需要改變力的大小、方向和作用點(diǎn)。手動(dòng)夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)還應(yīng)具有良好的自鎖性，以保證人力的作用停止后，還能可靠的夾緊工件。3.1.3.2 對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文191) 夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。2) 夾緊力的大小適當(dāng)。既要保證工件在整個(gè)加工過程中其位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。3) 工藝性好。夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)在保證生產(chǎn)效率的前提下，其機(jī)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。4) 使用性好。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。夾緊機(jī)構(gòu)的種類雖然很多，但其結(jié)構(gòu)大都以斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)。3.1.3.3 夾緊力方向與作用點(diǎn)選擇確定夾緊力就是確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三要素。夾緊力的方向和作用點(diǎn)的確定1) 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面2) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)3) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工表面3.1.3.4 夾緊力大小的確定夾緊力的大小與工件所受的切削力、重力、慣性力和摩擦力的大小有關(guān)，根據(jù)靜力平衡條件計(jì)算出理論夾緊力 W，乘以安全系數(shù) K 得實(shí)際夾緊力 WS，即 WS=WK式中 WS——實(shí)際夾緊力W——計(jì)算出理論夾緊力K——安全系數(shù)3.1.4 定向鍵、對(duì)刀塊3.1.4.1 定向鍵為保證加工面的形狀，加工時(shí)必須保證心軸的軸心與走刀方向平行，因此在夾具底面銑出一條與心軸軸心平行的鍵槽，在槽的兩端嵌入兩個(gè)定向鍵，并用沉頭螺釘與夾具體底部聯(lián)結(jié)。3.1.4.2 對(duì)刀塊對(duì)刀裝置包括對(duì)刀塊和塞尺。它可以迅速而正確地確定夾具與刀具間的相對(duì)位南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文20置。設(shè)計(jì)、選用對(duì)刀裝置時(shí)，應(yīng)根據(jù)加工表面的形狀，確定對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和所用塞尺的形式。使用時(shí)，將塞尺放在刀具和對(duì)刀塊之間，憑抽動(dòng)的松緊感覺來判斷，以適度為宜。對(duì)刀塊有圓形對(duì)刀塊、方形對(duì)刀塊、直角對(duì)刀塊和側(cè)裝對(duì)刀塊。對(duì)刀用的塞尺分為對(duì)刀平塞尺和對(duì)刀圓柱塞尺。3.1.5 夾具體夾具的有關(guān)元件、機(jī)構(gòu)和裝置都安裝在夾具體上，并通過夾具體安裝在機(jī)床上。夾具體的結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小，主要取決于工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸大??；夾具上所選用的元件及其布局；夾具與機(jī)床的連接方式等。夾具體毛坯的選擇，需要考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)化的可能以及工廠的具體條件。制造夾具體的四種基本方法是鑄造、鍛造、焊接和組合式。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)（1） 應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。加工工件時(shí)，為了防止在切削力、夾緊力等外力的作用下，夾具產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。（2） 力求結(jié)構(gòu)簡單、重量輕。夾具的外形一般尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且各表面的相互位置精度要求高，應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性。同時(shí)在滿足剛度及強(qiáng)度的前提下，盡可能減輕重量、縮小體積。（3） 應(yīng)便于排除切屑。加工過程中為了防止切屑聚集，影響工件的正確定位和夾具的正常操作，因此在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)盡量考慮切屑的排除問題。若加工中生產(chǎn)的切屑不多，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離，以增加容屑空間；加工中生產(chǎn)切屑較大時(shí)，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑溝。（4） 在機(jī)床上安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠。對(duì)于固定在機(jī)床上的夾具應(yīng)使其重心盡量低；對(duì)于不固定在機(jī)床上的夾具，則其重心和切削力作用點(diǎn)，應(yīng)落在夾具體的支承范圍以內(nèi)，重心越高夾具支承面積越大。為了使夾具安裝穩(wěn)定可靠，夾具體底面中部通常挖空。對(duì)于翻轉(zhuǎn)式或移動(dòng)式夾具體，應(yīng)在夾具體上設(shè)置手柄或手扶部位以便于操作。對(duì)于大型夾具，在夾具體上吊環(huán)螺栓和起重孔，以方便調(diào)運(yùn)。（5） 應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性。夾具體有三個(gè)重要的表面，直接影響到夾具的裝配精度，即夾具底面、安裝定位元件和引導(dǎo)裝置的表面以及夾具安裝時(shí)的校正基面。在加工這些表面時(shí)，通常是以夾具體底面作為定位基準(zhǔn)，因此在考慮南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文21夾具體結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)便于達(dá)到這些表面的加工要求。在夾具體上供安裝各種元件的表面，一般應(yīng)鑄出 3~5mm 的凸臺(tái)，以便于減少加工面積。3.1.6 標(biāo)注尺寸和公差配合夾具裝配圖應(yīng)標(biāo)注下列內(nèi)容：夾具外形輪廓尺寸，結(jié)構(gòu)中主要活動(dòng)件的裝配尺寸和外形尺寸，還應(yīng)包括可動(dòng)部分處于極限位置的移動(dòng)范圍尺寸；工件定位基準(zhǔn)與定位元件間的聯(lián)系尺寸和配合尺寸；夾具與刀具的聯(lián)系尺寸或與導(dǎo)向元件的配合尺寸；夾具與機(jī)床安裝連接部分的尺寸和配合尺寸；與測(cè)量有關(guān)的測(cè)量基面的位置尺寸和公差；夾具內(nèi)部其他配合尺寸；有關(guān)夾具制造、裝配、使用、調(diào)整、維修和定期檢驗(yàn)等的特殊技術(shù)要求和說明；夾具保證工件加工精度和影響安裝使用的主要尺寸以及某些表面形位公差的技術(shù)工件；定位元件和導(dǎo)向元件以及對(duì)刀元件的復(fù)驗(yàn)尺寸和磨損極限尺寸。3.2 銑槽夾具設(shè)計(jì)3.2.1 加工要求為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)要求，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。專用夾具設(shè)計(jì)得是否合理，直接影響工件的質(zhì)量、產(chǎn)量和加工成本。經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì) 70 號(hào)工序銑槽。槽為 49X10 , 45°的斜面，用于連接底板，使尾座體在車床上滑動(dòng)。本工序的加工要求為：表面粗糙度為 Ra3.2。本工序的加工條件為：X5012 銑床，立銑刀和角度銑刀，左右端面已粗加工，底部右側(cè)端面粗加工，底面精加工，各處的孔都已鉆出。加工槽應(yīng)考慮保證表面糙度的要求及它的加工位置。所選的加工工序決定了要采用銑床夾具。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文223.2.2 銑床夾具的主要類型1)直線送進(jìn)的專用銑床夾具這類夾具安裝在銑床工作臺(tái)上，加工中工作臺(tái)是按直線方式運(yùn)動(dòng)的。在銑削加工中，為了提高夾具的工作效率，對(duì)于這類銑床夾具，可采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)裝置；也可采用多件多工位夾具使加工的機(jī)動(dòng)時(shí)間和裝卸工件的時(shí)間重合等措施。2) 圓周送進(jìn)的專用銑床夾具圓周銑削法的送進(jìn)運(yùn)動(dòng)是連續(xù)，能在不停車的情況下裝卸工件，因此是一種高效率的加工方法，適用于大批量生產(chǎn)。設(shè)計(jì)圓周送進(jìn)銑床夾具時(shí)應(yīng)注意使沿圓周排列的工件盡量緊湊，以減少銑刀的空程和夾具的尺寸和重量；手柄沿轉(zhuǎn)臺(tái)的四周分布以便于操作，盡可能采用氣動(dòng)液壓等機(jī)械化夾緊方式以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。3)機(jī)械仿形送進(jìn)的靠模夾具靠模夾具是用來加工各種直線曲面或空間曲面，靠模夾具的作用是使主送進(jìn)運(yùn)動(dòng)和由靠模獲得的輔助運(yùn)動(dòng)形成加工所需要的仿形運(yùn)動(dòng)。因此按照送進(jìn)運(yùn)動(dòng)的方式，把用于加工直線曲面的仿形夾具分為直線送進(jìn)和圓周送進(jìn)的兩種。采用靠模夾具一般萬能銑床上加工出所需要的成形面以代替價(jià)格昂貴的靠模銑床加工，這對(duì)于中小廠來說，通過采用夾具來擴(kuò)大機(jī)床工藝用途，以解決缺少特殊設(shè)備問題，具有較大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。3.2.3 定位方案的選擇3.2.3.1 選擇定位方案方案一：根據(jù)工序的加工要求，工件在夾具中的定位以 φ60H6 處的孔為主要定位基準(zhǔn)，限制 4 個(gè)自由度，以底面限制 1 個(gè)旋轉(zhuǎn)的自由度，一以底部右側(cè)端面限制1 個(gè)移動(dòng)自由度。圖 1 定位方案南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文23方案二：根據(jù)工序的加工要求，工件在夾具中的定位以底面限制 3 個(gè)自由度，底部右側(cè)端面限制 2 個(gè)自由度，上表面限制一個(gè)自由度 1 個(gè)自由度。圖 3 定位方案方案一，有利于保持加工精度，而且方便夾具的設(shè)計(jì)制造，夾緊的方向指向定位元件剛性較大的方向。而方案二，不容易保證加工的精度，當(dāng)夾緊力過大就會(huì)引起定位元件變形，使工件的加工形狀改變。綜合考慮這兩個(gè)方案，及本工序的加工具體情況，采用方案一。由于工件的定位方案已確定，根據(jù)確定的方案。選擇的定位元件結(jié)構(gòu)如圖（附錄 3）所示。φ60H6 的孔采用圓柱心軸定位，采用螺母夾緊，壓塊控制工件的旋轉(zhuǎn)，用壓塊控制工件的旋轉(zhuǎn)。3.2.3.2 定位誤差分析計(jì)算六點(diǎn)定則解決了工件自由度的限制問題，即工件在夾具中位置“定與不定”的問題。還要考慮工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)的問題” 。由于一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，各工件實(shí)際所占據(jù)的位置不完全一致。加工后，各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差，稱為定位誤差，用△D 表示。工件位置“準(zhǔn)”與“不準(zhǔn)”更確切的說是加工尺寸的工序基準(zhǔn)位置是否一致。產(chǎn)生定位誤差的原因有：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文24基準(zhǔn)不重合誤差△B ??cosSB??基準(zhǔn)位移誤差△Y cos2????????dDY計(jì)算定位誤差△D 的方法兩種特殊情況1. △Y≠0， △B = 0 時(shí)，△D=△Y2. △B≠0， △Y = 0 時(shí)，△D=△B一般情況工序基準(zhǔn)不在定位面上 △D=△Y+△B工序基準(zhǔn)在定位面上 △D=△Y±△B心軸與工件 φ60H6 處的孔配合為 φ54.6H7/p6，由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，△B=0，影響位置精度的定位誤差為：△ D=△ Y= = =0.028㎜2dD??206.3.3.2.4 夾緊裝置的確定一般銑削加工切削用量較大，切削力也較大，又因?yàn)殂姷兜洱X的不連續(xù)切削，故切削振動(dòng)較大，因此要求有足夠大的夾緊力。夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位面的定位元件心軸上。夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)在心軸上。示意圖如下：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文25為考慮夾緊動(dòng)作迅速，以及結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，所以采用快速螺旋夾緊裝置，在裝置中使用開口墊圈方便工件的夾緊和裝卸。其動(dòng)力部分由人力提供。3.2.5 定位鍵、定向鍵、對(duì)刀塊的確定3.2.5.1 定向鍵技術(shù)條件：（1）材料：45 鋼;（2）熱處理：HRC40-45;根據(jù)所選的加工設(shè)備，T 形槽的寬度，確定定向鍵的形狀如圖3.2.5.2 定位鍵技術(shù)條件：（1）材料：45 鋼;（2）熱處理：HRC40-45;根據(jù)所選的加工設(shè)備，T 形槽的寬度，確定定向鍵的形狀如圖如下：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文263.2.5.2 對(duì)刀塊為使刀具與被加工槽處的相對(duì)位置能迅速而準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)，在夾具上采用對(duì)刀塊，它在夾具上的位置應(yīng)放在刀具開始銑削的前端。對(duì)刀塊的工作面與心軸之間應(yīng)有一定的位置尺寸要求，待校正后，用定位銷定位，用螺釘固緊。由于本工序要求加工槽和斜面，因此， 需要選擇的對(duì)刀塊為直角對(duì)刀塊，選用的塞尺為對(duì)刀平塞尺。對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)尺寸如圖： 3.2.6 夾具體的確定銑床夾具的夾具體要承受較大的切削力，因此要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文27夾具的安裝面應(yīng)足夠大，且盡可能作成周邊接觸形式。銑床夾具大都在夾具體上設(shè)計(jì)耳座，并通過螺栓將夾具牢固地緊固在機(jī)床工作臺(tái)的 T 形槽中。該夾具體采用鑄造方法制作毛坯。毛坯材料用 HT200。毛坯件需進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。能夠用于切削負(fù)荷大、振動(dòng)大的場合。技術(shù)要求：1、夾具體鑄成后應(yīng)清理鑄件，并進(jìn)行時(shí)效處理2、鑄件不得有砂眼、氣孔、縮松、裂紋等缺陷3、零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷夾具體示意圖如下：3.2.7 銑槽夾具的確定南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文28夾具的使用說明將夾具體通過定向鍵與工作臺(tái)的 T 型槽相結(jié)合，通過耳座用螺栓夾緊，使夾具體固定在工作臺(tái)上。在使用所設(shè)計(jì)的夾具時(shí)，通過心軸將工件放在夾具體中，進(jìn)行定位，底部處的壓塊限制工件的旋轉(zhuǎn)，然后用螺母將其夾緊，這樣就可通過對(duì)刀裝置對(duì)工件進(jìn)行銑削加工，更換銑刀為 45°角度銑刀銑削工件的斜面。完成加工后輕擰開螺母，將開口墊圈取出，使工件可以方便的從夾具體上取出，從而提高生產(chǎn)效率。其示意圖如下：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文293.3 鏜模夾具設(shè)計(jì)3.3.1 加工要求通孔 Φ60H6，在加工過程中是一個(gè)非常重要的加工基準(zhǔn)。該孔的加工過程為粗鏜——半精鏜——精鏜——細(xì)鏜。現(xiàn)只設(shè)計(jì)粗鏜的夾具設(shè)計(jì),毛胚的孔徑為Φ41.1，加工余量為 13.5，加工后的孔徑為 Φ54.6，表面粗糙度為 6.3，公差等級(jí)為 IT12.本工序的加工條件為：T68 鏜床，底面已經(jīng)粗銑過了。3.3.2 鏜孔工具設(shè)計(jì)3.3.2.1 鏜桿設(shè)計(jì)鏜桿引導(dǎo)部分的結(jié)構(gòu)見下圖。圖 a 為開油槽圓柱鏜桿，與鏜套接觸面積大，潤滑不好，磨損大，加工時(shí)切屑容易進(jìn)入鏜套出現(xiàn)“卡死”現(xiàn)象。但結(jié)構(gòu)簡單，剛性好。圖 b、c 為有較深的直槽和螺旋槽鏜桿，它與鏜套接觸面積小，容屑空間較大，但剛度較低。圖 d 是鑲滑塊的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，它與導(dǎo)套的摩擦面積小，容屑量大，不易“卡死” ?；瑝K宜采用摩擦系數(shù)小和耐磨的材料，如銅或鋼。滑塊磨損后，可在滑塊底部加墊片，重新修磨外圓。a 圖 b 圖c 圖 d 圖3.3.2.2 浮動(dòng)接頭雙支承鏜模的鏜桿均采用浮動(dòng)接頭與機(jī)床主軸連接。鏜桿 1 上撥動(dòng)銷 3 插入接頭體 2 的槽中，鏜桿與接頭體之間留有浮動(dòng)間隙，能補(bǔ)償鏜桿軸線與機(jī)床主軸軸線間的角度和平移偏差。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文30浮動(dòng)接頭1—鏜桿 ；2-接頭體 ；3-撥動(dòng)銷3.3.3 定位方案及定位元件的設(shè)計(jì)3.3.3.1 定位方案的選擇方案一：工件在夾具中的定位以底面為重要定位基準(zhǔn)，限制 3 個(gè)自由度，底部右端面限制 2個(gè)自由度，側(cè)面限制 1 個(gè)自由度。方案二：工件在夾具中的定位以端面為重要定位基準(zhǔn)，限制 3 個(gè)自由度，底面限制2 個(gè)自由度，側(cè)面限制 1 個(gè)自由度南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文31方案一，作為重要基準(zhǔn)的底面已是經(jīng)過粗加工的，可以作為基準(zhǔn)，來保證孔的加工質(zhì)量。而方案二，作為重要基準(zhǔn)的端面是未經(jīng)過任何加工的，不可將其作為基準(zhǔn)，來加工孔，否則將無法保證孔的加工質(zhì)量。且方案一方便夾具的設(shè)計(jì)制造所以選擇方案一來作為定位方案。3.3.3.2 定位元件的設(shè)計(jì)鏜套的種類有固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套。如下圖所示：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文32該固定式鏜套，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，同軸度好，適用于低速擴(kuò)孔、鏜孔。B 型還能自動(dòng)潤滑，可減小鏜套和鏜桿間的摩擦。該回轉(zhuǎn)式鏜套，徑向尺寸小，有較好的抗震性，適用于孔徑較小，轉(zhuǎn)速不高的半精加工。3.3.4 夾緊裝置的確定為考慮夾緊動(dòng)作的迅速，以及結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，所以采用螺旋夾緊裝置。其動(dòng)力部分由人力提供。3.3.5 底座和支架設(shè)計(jì)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文33鏜模支架用于安裝鏜套和承受切削力；鏜模底座要承受工件和鏜模上所有裝置的重量和切削力、加緊力。因此支架和底座的剛性要好，變形小。鏜模支架上不能安裝加緊機(jī)構(gòu)，以免夾緊反力使支架變形而影響鏜孔精度；應(yīng)采用圖 3-5-3（b）所示結(jié)構(gòu)，夾緊反力由鏜摸底座來承受。底座上還應(yīng)設(shè)置供起吊用的吊環(huán)或起重螺栓。（a） （b）不允許鏜模支架承受夾緊反力1-夾緊螺釘； 2-鏜模支架 3-工件； 4-鏜模底座3.3.5.1 支架的確定該支架用鑄造方法來制作毛坯。毛坯的材料為HT200. 技術(shù)要求：1、夾具體鑄成后應(yīng)清理鑄件，并進(jìn)行時(shí)效處理2、鑄件不得有砂眼、氣孔、縮松、裂紋等缺陷3、零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷所設(shè)計(jì)的支架示意圖如下：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文343.3.5.2 底座的確定該底座用鑄造方法來制作毛坯。毛坯的材料為 HT200.技術(shù)要求：1、夾具體鑄成后應(yīng)清理鑄件，并進(jìn)行時(shí)效處理2、鑄件不得有砂眼、氣孔、縮松、裂紋等缺陷3、零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷所設(shè)計(jì)的支架示意圖如下：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文353.3.6 鏜孔夾具的確定夾具的使用說明：鏜桿、支架采用單面雙導(dǎo)向的布置形式：機(jī)床主軸和鏜桿之間浮動(dòng)接頭連接，鏜桿與接頭體之間留有浮動(dòng)間隙，能補(bǔ)償鏜桿軸線與機(jī)床主軸軸線間的角度和平移偏差。工件通過夾具上的螺旋夾緊裝置牢牢的固定在底座上。底座上有起重螺釘可以方便的將夾具放置到工作臺(tái)上。 其示意圖如下：南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文364．全文總結(jié)4.1 本文的主要工作本設(shè)計(jì)分為二個(gè)部分：工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)部分，主要是對(duì)尾座體零件分析后，確定毛坯的形式，選擇定位夾緊方式，擬訂出恰當(dāng)?shù)募庸ぢ肪€，確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差，選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備。夾具設(shè)計(jì)部分，主要是銑槽和鏜孔的夾具設(shè)計(jì)，包括定位方案及定位元件的設(shè)計(jì)，夾緊裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)，夾具體的設(shè)計(jì)。4.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)心得通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的了解，也加深了對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問題。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮，所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，而不僅僅考慮理論上的可行性。在本次課程設(shè)計(jì)的制作過程中，我深深的體會(huì)到一個(gè)看似簡單的機(jī)構(gòu)其實(shí)并不像我們想象中的那么簡單，它所要考慮的東西還很多。要完善一個(gè)產(chǎn)品首先應(yīng)該對(duì)其功能作用有充分的了解，然后對(duì)實(shí)現(xiàn)這些功能的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，考慮哪種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能，哪種結(jié)構(gòu)更加合理、有效、簡便。根據(jù)了解的類似結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)分析，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)、創(chuàng)新，爭取用最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的功能。最后再根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出各個(gè)零件，應(yīng)當(dāng)考慮到零件的加工、材料、成本等問題。在設(shè)計(jì)過程中，賀老師給予了我悉心指導(dǎo)，提出好的建議，使我獲益良多。同學(xué)之間互相研討，共同解決問題，互相幫助，互相學(xué)習(xí)，使我體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)的可貴，懂得了團(tuán)隊(duì)精神的重要性。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在學(xué)校的最后一次答卷，我也把它看成是我邁向社會(huì)的第一步。通過本次設(shè)計(jì)，雖然收獲很大，也有一些不足之處，在設(shè)計(jì)工藝的過程中，一些方案的選擇還不十分正確，在確定毛坯的加工余量有一些問題；在夾具設(shè)計(jì)部分，夾具的一些工藝性不夠完善，一些尺寸標(biāo)注不夠完全。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文37參 考 文 獻(xiàn)[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。[2] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)［Ｍ］ 。北京出版社，1996。[3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。[4] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004。[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實(shí)用手冊(cè)［Ｍ］ ?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2004。[7] 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］ 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002。[8] [周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。[9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。[10] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。[12] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國計(jì)量出版社，2000：9-19。[14] [王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：4-17。[16] Machine Tools N.chernor 1984.[17] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文38致 謝在論文完成