CA6140車(chē)床輸出軸工藝和鉆10-φ20孔夾具設(shè)計(jì)【版本6】【三維PROE】[含CAD高清圖和說(shuō)明書(shū)]
CA6140車(chē)床輸出軸工藝和鉆10-φ20孔夾具設(shè)計(jì)【版本6】【三維PROE】[含CAD高清圖和說(shuō)明書(shū)],版本6,三維PROE,含CAD高清圖和說(shuō)明書(shū),ca6140,車(chē)床,輸出,工藝,以及,10,20,夾具,設(shè)計(jì),版本,三維,proe,cad,高清,說(shuō)明書(shū),仿單
目 錄
前言................................................................2
1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定....................................2
1.1技術(shù)要求分析.................................................2
1.2零件的工藝分析...............................................2
2.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖................................3
2.1選擇毛坯.....................................................3
2.2毛坯尺寸的確定...............................................3
3.選擇加工方法，制定加工工藝路線....................................4
3.1定位基準(zhǔn)的選擇...............................................4
3.2零件表面加工方法的選擇.......................................4
3.3制定藝路線...................................................5
4.工序設(shè)計(jì)..........................................................6
4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備.......................................6
4.2選擇機(jī)床 根據(jù)工序選擇機(jī)床....................................6
4.3選用夾具.....................................................7
4.4選用刀具.....................................................7
4.5選擇量具.....................................................7
4.6確定工序尺寸.................................................8
5.確定切削用量及基本工時(shí)...........................................10
5.1切削用量 ...................................................10
5.2基本時(shí)間....................................................15
6.夾具設(shè)計(jì).........................................................16
6.1定位方案....................................................16
6.2分度設(shè)計(jì)....................................................17
6.3切削力和夾緊力的計(jì)算........................................17
7. 結(jié)論............................................................17
參考文獻(xiàn)...........................................................21
輸出軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
摘 要：機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展對(duì)世界經(jīng)濟(jì)起著非常重要的作用，而機(jī)械加工工藝的編制是機(jī)械制造技術(shù)的重要組成部分和關(guān)鍵工作。本文論述的是輸出軸的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，著重于幾個(gè)重要表面的加工，具有一定的尺寸、形狀、位置要求，還有一些強(qiáng)度、表面粗糙度要求等，然而這些都會(huì)在文中得以體現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：制造,輸出軸,加工工藝,夾具
前 言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。我也相信通過(guò)課程設(shè)計(jì)能將零碎的知識(shí)點(diǎn)都聯(lián)系起來(lái)，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計(jì)。
本次課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝學(xué)這門(mén)課程的一個(gè)階段總結(jié)，是對(duì)課堂中學(xué)習(xí)的基本理論和在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程。由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)所限，設(shè)計(jì)會(huì)有許多不足之處，所以懇請(qǐng)老師給予指導(dǎo)。
1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定
1.1技術(shù)要求分析
題目所給定的零件車(chē)床輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使車(chē)床主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力；二是工作過(guò)程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時(shí)易生裂紋。綜合技術(shù)要求等文件，選用鑄件。
1.2零件的工藝分析
從材料上分析，零件的材料為45鋼，是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，淬透性低，水淬時(shí)易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價(jià)格較便宜，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達(dá)52HRC-45HRC.
從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓柱面，φ50、φ80、φ104的內(nèi)圓柱表面，10個(gè)φ20的通孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、φ80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um,大端端面為Ra3.2um,其余為Ra12.5um，要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在φ55的左端面、φ80內(nèi)孔圓柱面對(duì)φ75、φ60外圓軸線的跳動(dòng)量為0.04mm, φ20孔的軸線對(duì)φ80內(nèi)孔軸線的位置度為φ0.05mm,鍵槽對(duì)φ55外圓軸線的對(duì)稱(chēng)度為.0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW，保持均勻。 通過(guò)分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過(guò)徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。
2.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖
2.1選擇毛坯
毛坯種類(lèi)的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。本零件生產(chǎn)批量為中批量，所以綜上所敘選擇鍛件中的模鍛。
2.2毛坯尺寸的確定
毛坯（鍛件）圖是根據(jù)產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)的，經(jīng)查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》知精車(chē)-半精車(chē)-粗車(chē)各余量,從而可得毛坯余量<或查表得到>,見(jiàn)表１。鑄件的外圓角半徑按表5-12確定，內(nèi)圓角半徑按5-13確定。結(jié)果為：外圓角半徑：；內(nèi)圓角半徑：。按表5-11，外模鍛斜度，內(nèi)模鍛斜度。下圖為本零件的毛坯圖。
圖1毛坯圖
3.選擇加工方法，制定加工藝路線
3.1定位基準(zhǔn)的選擇
本零件為帶孔的管狀零件，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”的原則。工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選用φ55外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工φ176外圓柱面和右端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，φ176的外圓柱面和右端面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡(jiǎn)單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。
3.2零件表面加工方法的選擇
㈠.加工階段的劃分
當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來(lái)滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過(guò)程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。
①粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工φ176、φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱表面。
②半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如φ55、φ60、φ65、φ75外圓柱面，φ80、φ20孔等。
③精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。
I.基面先行原則
該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來(lái)加工，因?yàn)樽蠖嗣婧挺?5外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來(lái)。
II.先粗后精
即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車(chē)將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車(chē)的余量均勻性要求，若粗車(chē)后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精車(chē)，以此為精車(chē)做準(zhǔn)備。
III.先面后孔
對(duì)該零件應(yīng)該先加工圓柱表面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過(guò)的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過(guò)的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對(duì)于輸出軸來(lái)講先加工φ75外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來(lái)加工其余各孔。
IV工序劃分的確定
工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利于采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工序只包括一簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。
綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散
輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。
V.熱處理工序的安排
? ?熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA6140車(chē)床輸出軸材料為45鋼，在加工過(guò)程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車(chē)之后精車(chē)之前，按規(guī)范在840℃溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。
3.3制定工藝路線
按照先加工基準(zhǔn)面，先粗后精，基準(zhǔn)統(tǒng)一等原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行
工序1???粗車(chē)圓柱面φ176及端面。
工序2? ?粗車(chē)圓柱面φ55、φ60、φ65和φ75和及臺(tái)階面。
工序3? ?精車(chē)φ176外圓柱面及倒角。
工序4 半精車(chē)圓柱面φ55、φ60、φ65和φ75和及臺(tái)階面。
工序5? 精車(chē)圓柱面φ55、φ60、φ65和φ75和及臺(tái)階面。
工序6? 倒角。
工序7? 粗鏜內(nèi)孔φ50、φ80、φ104。
工序8?? 精鏜內(nèi)孔φ50、φ80、φ104。
工序9?? 鉆孔10×φ20。
工序10? 擴(kuò)孔10×φ20。
工序11? 鉸孔10×φ20。
工序12??銑鍵槽16×10。
工序13??鉆斜孔2×φ8。
工序15??去毛刺。
工序15??終檢。
4.工序設(shè)計(jì)
4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備
4.2選擇機(jī)床 ,根據(jù)工序選擇機(jī)床
（1）工序1、2、3、4和5是粗車(chē)和精車(chē)。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車(chē)床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的CA6140型臥式車(chē)床，型號(hào)TYPE CA6140，中心距750mm 1000 mm 1500 mm，床身上下最大回轉(zhuǎn)直徑￠400 mm，馬鞍內(nèi)最大工作回轉(zhuǎn)路徑￠550 mm，橫拖板上最大回轉(zhuǎn)直徑￠214mm，主軸孔徑￠52 mm，主軸內(nèi)錐孔MT6#，主軸速度級(jí)數(shù)16級(jí)，主軸速度范圍20-1800r.p.m，公制螺紋（30種）0.45-20 mm（30種），英制螺紋（30種）40-0.875t.p.i（30種），模數(shù)螺紋0.125-5mm，徑節(jié)螺紋160-4D.P，橫拖板行程239mm小刀架行程150mm，尾坐套孔錐度MT5#，套筒行程120mm，主電機(jī)功率4/5.5KW，外形尺寸2350×1020×1250mm 。
（2）工序7、8為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車(chē)床上鏜孔，選用C616A型臥式車(chē)床。
（3）工序12銑削。工序工步簡(jiǎn)單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機(jī)床使用范圍較廣泛為宜，故可選常用用的X61W型銑床能滿足加工要求。
（4）工序9、10和11是擴(kuò)、鉆、鉸孔?？刹捎脤?zhuān)用的分度夾具在立式鉆床上加工，故選用Z525。
4.3選用夾具
本零件除銑銷(xiāo)，鉆小孔等工序需要專(zhuān)用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前車(chē)銷(xiāo)工序用三爪自定心卡盤(pán)和心軸。
4.4選用刀具
由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個(gè)重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車(chē)床輸出軸材料為45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類(lèi)刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃?lèi)零件時(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類(lèi)硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小壽命長(zhǎng),所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。
①．粗車(chē)外圓柱面：刀具號(hào)為T(mén)0101，90°可轉(zhuǎn)位車(chē)刀，圓弧半徑為1，刀片型號(hào)為VCUM160408R-A4，刀具型號(hào)為PVJCR2525-16Q
②.半精車(chē)，精車(chē)外圓柱面：刀具號(hào)為T(mén)0202，75°可轉(zhuǎn)位車(chē)刀，圓弧半徑為1，刀片型號(hào)為WNUM080304EL-A2，刀具型號(hào)為PCRC2020-16Q
③. 鉆頭：高速鋼刀具 刀具號(hào)為T(mén)0303，直徑為φ30;刀具號(hào)T0404，直徑為φ18
? ?擴(kuò)孔鉆：刀具號(hào)為T(mén)0505，直徑為φ19.8;鉸刀：刀具號(hào)為T(mén)0606，直徑為φ20
④.內(nèi)孔車(chē)刀：刀具號(hào)為T(mén)0707，93°內(nèi)孔車(chē)刀，圓弧半徑為1，刀片型號(hào)為T(mén)BUM080404R-04，? 刀具型號(hào)為PSUBR3215-16Q? ?? ???
⑤.鏜刀??刀具號(hào)為T(mén)0808，刀桿長(zhǎng)度為200.B×H＝16×25
⑥.粗銑鍵槽??刀具號(hào)為T(mén)0909，精銑鍵槽??刀具號(hào)為T(mén)1010
綜上可做一刀具表如下：
加工表面? ? ? 刀具號(hào)? ? ? 刀具名稱(chēng)? ? ? ?刀具參數(shù)? ? ? 刀片型號(hào)? ? ? ? 刀具型號(hào)
粗車(chē)外圓柱面? T0101? 可轉(zhuǎn)位車(chē)90° r=1? VCUM160408R-A4? PVJCR2525-16Q
半精，精車(chē)外圓柱面? T0202 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀75° r=1? WNUM080304EL-A2? ?PCRC2020-16Q
鉆Φ30的孔? ? T0303? ? ? 鉆頭? ? ? ? Φ30? ? ? ?
鉆φ18? ? ? ? T0404? ? ? ?鉆頭? ? ? ? φ18? ? ? ?
擴(kuò)φ19.8? ? ? T0505? ? ? ?擴(kuò)孔鉆? ? ? φ19.8? ? ? ?
鉸φ20? ? ? ? T0606? ? ? ? 鉸刀? ? ? ? φ20? ? ? ?
車(chē)內(nèi)孔? ? ? ? T0707? ? ?內(nèi)孔車(chē)刀?93° r=1? BUM080404R-04? PSUBR3215-16Q
鏜Φ50的盲孔? T0808? ? ? ? 鏜刀? ? ? ? 200.B×H＝16×25? ? ? ?
粗銑鍵槽? ? ? T0909? ? ? 銑刀? ? ? ? Φ15.4? ? ? ?
精銑鍵槽? ? ? T1010? ? ? 銑刀? ? ? ? Φ16?
4.5選擇量具
本零件屬大批大量生產(chǎn)，一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn)，參考參考文獻(xiàn)[4]》相關(guān)資料，選擇如下：讀數(shù)值0.02、測(cè)量范圍0～150游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍0～150游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍50～125的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍50～125的外徑千分尺，讀數(shù)值0.01，測(cè)量范圍50～125的內(nèi)徑百分表（表5-108）。
4.6確定工序尺寸
確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見(jiàn)下表：
表3外圓柱面φ176 軸段加工余量計(jì)算
Tab3
工序名稱(chēng)
工序間
余量/mm
工 序
工序基本尺寸/mm
標(biāo)注工序
尺寸公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度Ra/μm
精車(chē)
2
IT10
6.3
176
粗車(chē)
3
IT12
12.5
179
毛坯
±2
181
表4外圓柱面φ55軸段加工余量計(jì)算
Tab4
工序名稱(chēng)
工序間
余量/mm
工 序
工序基本尺寸/mm
標(biāo)注工序
尺寸公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度Ra/μm
精車(chē)
1.0?
IT6
1.6
55
半精車(chē)?
1.5
IT10?
3.2
56
粗車(chē)
2.5
IT12
6.3
57.5
毛坯
±2
60
表5-1 φ60軸段加工余量計(jì)算
Tab5
工序名稱(chēng)
工序間
余量/mm
工 序
工序基本尺寸/mm
標(biāo)注工序
尺寸公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度Ra/μm
精車(chē)?
1.0?
IT6
1.6
60
半精車(chē)?
1.5
IT10
3.2
61
粗車(chē)
2.5
IT12
6.3
62.5
毛坯
±2
65
表5-2 φ65軸段加工余量計(jì)算
Tab5
工序名稱(chēng)
工序間
余量/mm
工 序
工序基本尺寸/mm
標(biāo)注工序
尺寸公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度Ra/μm
精車(chē)?
1.0?
IT6
1.6
65
半精車(chē)?
1.5
IT10
3.2
66
粗車(chē)
2.5
IT12
6.3
67.5
毛坯
±2
70
表5-3 φ75軸段加工余量計(jì)算
Tab5
工序名稱(chēng)
工序間
余量/mm
工 序
工序基本尺寸/mm
標(biāo)注工序
尺寸公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度Ra/μm
精車(chē)?
1.0?
IT6
1.6
75
半精車(chē)?
1.5
IT10
3.2
76
粗車(chē)
2.5
IT12
6.3
77.5
毛坯
±2
80
表5-4 φ104內(nèi)孔加工余量計(jì)算
Tab5
工序名稱(chēng)
工序間
余量/mm
工 序
工序基本尺寸/mm
標(biāo)注工序
尺寸公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度Ra/μm
精鏜?
1.8
IT7
3.2
104
粗鏜?
3.2
IT10
6.3
103.2
毛坯
±2
99
表5-5 φ80內(nèi)孔加工余量計(jì)算
Tab5
工序名稱(chēng)
工序間
余量/mm
工 序
工序基本尺寸/mm
標(biāo)注工序
尺寸公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度Ra/μm
精鏜
1.5?
IT7
3.2
80
粗鏜?
2.5
IT10
6.3
78.5
毛坯
±2
76
表5-6 φ50內(nèi)孔加工余量計(jì)算
Tab5
工序名稱(chēng)
工序間
余量/mm
工 序
工序基本尺寸/mm
標(biāo)注工序
尺寸公差/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度Ra/μm
精鏜?
1.5
IT7
3.2
50
粗鏜?
2.5
IT10
6.3
48.5
毛坯
±2
46
表6 加工鍵槽
工序名稱(chēng)
工序余量
工序公差
工序尺寸公差
表面粗糙度
精銑
IT9
Φ16
1.6
粗銑
IT12
Φ12
3.2
5.確定切削用量及基本工時(shí)
切削用量包括背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度。確定順序是確定、，再確定。本說(shuō)明書(shū)選取工序1粗車(chē)外圓為例確定其切削用量及基本時(shí)間。
5.1切削用量
功率Pc×η＞Pm，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=110.5m/min，n=200r/min，f=0.66mm/r. 確定切削用量及功率的校核
? ?Ⅰ.加工外圓柱面φ176
? 粗車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P433 得知：f=0.8～1.2mm/r取f=0.81mm/r??ap=2.5mm??
查《金屬切削手冊(cè)》知Vc=70～90 m/min取Vc=80 m/min 則n=1000Vc/ d =195.85r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=125r/min
故實(shí)際切削速度：
? ? Vc=n d/1000=200×3.14×187/1000=73.4m/min
校核功率：Pc=Kc×ap×Vcf/60000=2305×2.5×0.81×73.4/60000=5.4Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=73.4 m/min，n=125r/min，f=0.81mm/r
? ? Ⅱ.加工外圓柱面φ55
粗車(chē)：??確定進(jìn)給量f：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》增訂組編??上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r 結(jié)合CA6140說(shuō)明書(shū)取f=0.71 mm/r ap=2.5mm??查《金屬切削手冊(cè)》知Vc=70～90 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.22r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=320×3.14×70/1000=70.34m/min??功率Pc=Kc×ap×Vc×0.71/60000=2305×2.5×70.34×0.66/60×1000=4.4Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 70.34m/min，n=320r/min f=0.71mm/r
半精車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P433 得知：
f=0.25～0.35mm/r 取f=0.30 mm/r ap=0.9mm 取Vc=120m/min
故n=1000Vc/ d=660.04r/min 圓整得n=660 r/min? ?
功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.3×120/60000=1.24Kw
由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=120m/min，n=660r/min f=0.3mm/r
精車(chē)：查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表2-20知： Vc=150～160 m/min取Vc=160m/min f=0.18mm/r
ap=0.55mm
則 n=1000Vc/ d =908.29r/min 圓整得n=910 r/min??功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.55×0.18×160/60000=0.6Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=160m/min，n=910r/min f=0.18mm/r
Ⅲ.加工外圓柱面φ60
粗車(chē)：d=70 確定進(jìn)給量f：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》增訂組編??上海科學(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r 取f=0.71 查《金屬切削手冊(cè)》知Vc=70～90 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=320×3.14×70/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm?. ?
校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.5×70.34×0.71/60000=4.8 Kw 由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=70.34m/min，n=400r/min f=0.71mm/r
半精車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P433 得知：f=0.4～0.5mm/r??取f=0.45 ap=0.9mm??再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.667～2.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=546.8r/min 圓整得n=550 r/min??則Vc=n d/1000=510×3.14×62.9/1000 =100.7 m/min??功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.9×0.45×100.7/60000=1.57Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 100.7m/min，n=510r/min ，f=0.45mm/r
精車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-16知： f=0.13～0.18mm/r 取f=0.15 mm/r
再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=1000×120/3.14×61.1=625.5 r/min圓整得n=630 r/min
取ap=0.55mm??故實(shí)際切削速度：Vc=n d/1000=630×3.14×61.1/1000=120.87m/min??校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.55×120.87×0.15/60000=0.38Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 120.87m/min，n=630r/min f=0.15mm/r
Ⅳ.加工外圓柱面65
粗車(chē)：??確定進(jìn)給量f：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》增訂組編??上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r取f=0.71mm/r
查《金屬切削手冊(cè)》知Vc=70～90 m/min取Vc=75 m/min 則 n=1000Vc/ d =341.2r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=70.34m/min 取ap=2.5mm? ?功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.5×70.34×0.71/60000=4.8Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=70.34m/min，n=320r/min， f=0.71mm/r
半精車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P433 得知：f=0.4～0.5mm/r 取f=0.45mm/r
?再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.667～2.17m/s 取Vc=1.8m/s 則n=1000Vc/ d=506.55r/min 圓整得n=510 r/min??取ap=0.9mm? ?Vc=n d/1000=510×3.14×67.9/1000=108.7m/min?功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.9×108.7×0.45/60000=1.7Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=108.7m/min，n=510r/min f=0.45mm/r。
精車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-16知： f=0.13～0.18mm/r 取f=0.18mm/r??再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d=578.2 r/min?圓整得n=580 r/min故實(shí)際切削速Vc=n d/1000=580×3.14×66.1/1000=120.38m/min ap=0.55mm。
校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.55×0.18×120.38/60000×1000=0.46Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 120.38m/min，n=580r/min f=0.18mm/r
Ⅴ.加工外圓柱面φ75
粗車(chē)： 確定進(jìn)給量f：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》增訂組編??上?？茖W(xué)出版社表10-8知f=0.6～0.9mm/r取f=0.71mm/r。
查《金屬切削手冊(cè)》知Vc=70～90 m/min取Vc=75m/min 則 n=1000Vc/ d =298.56r/min 由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=320r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=80.384m/min??取ap=2.5mm??
校核功率：Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×2.5×80.384×0.71/60000=5.5Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 80.384m/min，n=320r/min，f=0.71mm/r。
半精車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P433 得知：f=0.4～0.5mm/r 取f=0.45mm/r?再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc=1.667～2.17m/s 取Vc=1.8m/s?則n=1000Vc/ d=1000×108/3.14×77.9=441.5r/min 圓整得n=450 r/min取ap=0.9mm? ?Vc=n d/1000=450×3.14×77.9/1000=110m/min。? ?
校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×0.9×110×0.45/60000=1.7Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 110m/min，n=450r/min f=0.45mm/r。
精車(chē)：查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-16知： f=0.13～0.18mm/r 取f=0.15mm/r??再查外圓切削數(shù)據(jù)表知：Vc>1.67m/s 取Vc=120 m/min 則n=1000Vc/ d =1000×120/76.1×3.14=502.2 r/min圓整得n=500 r/min故實(shí)際切削速度： Vc=n d/1000=500×3.14×76.1/1000=119.48m/min ap=0.55mm校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.55×119.48×0.15/60000=0.39 Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=119.48m/min，n=500r/min f=0.15mm/r
Ⅵ.加工內(nèi)圓柱面φ80
鉆孔：查《簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)》P294知：ap=d/2=15mm取 f=0.35mm/r ；Vc=0.33 m/s 故n=1000Vc/ d=1000×0.33×60/3.14×30=210.2 r/min 圓整得n=210r/min故實(shí)際切削速度： Vc=n d/1000=210×3.14×30/1000=19.8m/min。??
校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×15×30.6/60×1000=3.99Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 19.8m/min，n=210r/min， f=0.35mm/r
車(chē)孔：查《簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)》P297知 f=0.35～0.40mm/r，Vc=0.833 ～1.666m/s取f=0.35 mm/r Vc=0.85m/s；故n=1000Vc/ d=1000×0.85×60/3.14×74=219.5r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=200r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=200×3.14×74/1000=46.5m/min??取ap=3mm?。?
校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×3×46.5×0.35/60000=1.9Kw??根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 46.5m/min，n=200r/min f=0.35mm/r
鉸孔：f=0.3mm/r?ap=1.5mm??n=549r/min??Vc=n d/1000=×3.14×80/1000=138m/min。??
功率Pc=Kc×ap×Vc×0.001/60=2305×1.5×138/60×1000=7.9Kw??根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.75，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 138m/min，n=560r/min f=0.3mm/r
鏜孔：查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》增訂組編表10-13??ap=3mm； S=0.30～0.50mm/r取 S=0.3mm/r取Vc=0.65m/s則n=1000Vc/d=1000×0.65×60/d=155r/min由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=160/min 故實(shí)際切削速度Vc=nd/1000=160×3.14×80/1000=40.2m/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8。
功率Pc=Kc×ap×Vc×S/60000=2305×3×40.2×0.4/60000=1.85Kw 機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 40.2m/min，n=160r/min f=0.4mm/r
Ⅶ.加工通孔φ20
鉆孔：鉆φ19.8的底孔：
查《簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)》P296 得：f=0.33～0.38mm/r，??取f=0.36 mm/r； Vc=0.96 ～1.13m/s， 取Vc =1m/s故n=1000Vc/ d=1000×60/3.14×19.8=965.1r/min根據(jù)X51機(jī)床說(shuō)明書(shū)得：n=945r/min故實(shí)際切削速度??Vc=n d/1000=945×3.14×19.8/1000=58.75m/min ，又取ap=6 mm 。
校核功率：Pc=Kc×ap×Vc×f/60000=2305×6×60.3×0.36/60000=5.0Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 23.1m/min，n=409r/min， f=0.2mm/r
鉸孔：??查《簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)》表11-20知：f=0.3～0.65mm/r，取f=0.3 mm/r ；Vc=0.833 ～0.383m/s ，取Vc =0.60 m/s ；故n=1000Vc/ d=1000×0.6×60/3.14×20=573.25 r/min圓整得：n=580 r/min故實(shí)際切削速度??Vc=n d/1000=580×3.14×20/1000=36.4 m/min?，ap=0.1mm?。 ??
校核功率：Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.1×36.4×0.3/60000=0.04Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為0.8，機(jī)床功率Pn＜Pc，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 36.4m/min，n=580r/min ,f=0.3mm/r
Ⅷ.加工端面
??粗車(chē)：查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》得： f=0.66mm/r，Vc=108m/min?， n=1000Vc/πd=190r/min
由CA6140說(shuō)明書(shū)取n=200r/min 故實(shí)際切削速度Vc=n d/1000=110.5m/min??取ap=2mm。??
校核功率：?Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×2×0.66×110.5/60000=5.6Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為η=0.8。
機(jī)床功率?Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×0.5×0.41×120/60000=0.94Kw，由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=7.5 Kw，效率為η=0.8，機(jī)床功率Pc×η＞Pm，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=120 m/min，n=217.1r/min，f=0.41mm/r.
Ⅸ.銑鍵槽
粗銑：fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/πd=955.4r/min??Vf=n×fz=114.6mm/r。
功率Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×5×0.12×90/60000=2.07Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=4.5 Kw，效率為η=0.8。機(jī)床功率Pc×η＞Pm，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc= 89m/min，n=945r/min，縱向Vf=105mm/r,橫向Vf=100 mm/r
精銑： fz=0.10mm/r??ap=2mm??Vc=150m/min??n=1000Vc/πd=1194.2r/min Vf=n×fz=119.4mm/r。
功率Pm=Kc×ap×f×Vc/60000=2305×2×0.10×150/60000=1.15Kw??由于機(jī)床說(shuō)明書(shū)查得Pc=4.5 Kw，效率為η=0.8，機(jī)床功率Pc×η＞Pm，所以機(jī)床功率足夠，實(shí)際取值為Vc=153.8m/min，n=1225r/min 縱向Vf=125mm/r,橫向Vf=130mm/r.
5.2基本時(shí)間
確定粗車(chē)外圓的基本時(shí)間t
根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》公式4-23車(chē)外圓基本時(shí)間為：
根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》公式4-23車(chē)外圓基本時(shí)間為：
式中：，，，，，
則
其余工步切削用量及基本工時(shí)計(jì)算從略
4、夾具設(shè)計(jì)
4.1 夾具設(shè)計(jì)的目的
1.保證加工精度
2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
3.改善工人的勞動(dòng)條件
4.降低生產(chǎn)成本
5.擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍
4.2 夾具設(shè)計(jì)的步驟
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.熟悉工藝文件文本，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。
4.3 夾具機(jī)構(gòu)方案
1.確定夾具的類(lèi)型
本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)輸出軸零件的夾具，輸出軸屬于圓柱形狀，故使用鉆床的固定式。將使用模型來(lái)確定夾具,就是先做個(gè)零件外殼來(lái)保護(hù)零件表面和加工.
2.確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)
工件的定位方式只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)要求和定位基準(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定位等。在確定了工件的定位方式后，即可根據(jù)定位基準(zhǔn)面的形狀，選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。
本設(shè)計(jì)輸出軸是屬于外圓，應(yīng)該使用外圓定位的定位方式，外圓定位的定位元件有定位套、支承板和V型塊。V型塊是外圓定位最常用的定位元件，它根據(jù)需要，可分固定V形快、調(diào)整V形塊和活動(dòng)V形塊。為了輸出軸的固定可靠，所以我選擇V型塊定位元件。
由于本人設(shè)計(jì)的夾具是關(guān)于鉆10個(gè)孔的,所以本人使用模具的外殼,再用定位螺釘固定上壓模,放上鉆套,下部用臺(tái)虎鉗夾緊固定.用搖臂鉆床依次鉆10個(gè)孔.
3.確定工件的夾緊方式，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)，即
Fwk=K×Fw
式中：Fwk——實(shí)際夾緊力
Fw——計(jì)算出的理論夾緊力
K——安全系數(shù)。粗加工時(shí)取2.5～3,精加工時(shí)取1.5～2。
由于本設(shè)計(jì)使用的是鉆床鉆孔,所以將算出切削扭矩M.
M=CM×D0XM×fYM×KM×0.001
=333.54×201.9×20.8×0.87×0.001
≈300(N·m)
（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)有斜楔機(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。
本設(shè)計(jì)使用螺旋機(jī)構(gòu)。由于螺旋機(jī)構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自鎖性能好、擴(kuò)力比大并且?jiàn)A緊行程不受限制，廣泛應(yīng)用于夾具的夾緊裝置。夾緊力基本計(jì)算公式為
W=QL/[tan(α+φ1)(d/2)+r(tanφ2)]
式中：d——螺紋中徑
r——螺桿下端與工件的當(dāng)量摩擦半徑。
4.確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置
對(duì)于鉆夾具應(yīng)正確地選擇鉆套的型式和結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)于銑床夾具合理地設(shè)置對(duì)刀裝置，而鏜夾具則應(yīng)合理地選擇鏜套類(lèi)型和鏜模導(dǎo)向的布置方式。表3-49到表3-62可供參考。
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。
（1）對(duì)夾具體的要求
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。
（2）夾具體毛坯的類(lèi)型
本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)輸出軸，所以選的夾具體是V型塊。
4.4 總圖設(shè)計(jì)
1. 繪制總裝圖的注意問(wèn)題
1） 盡可能的采用1：1的比例，以求直觀不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)。
2） 被加工工件應(yīng)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)能完整、清晰的表示出整個(gè)結(jié)構(gòu)為原則。
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
（1）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。
（2）尺寸公差的確定原則
為滿足加工精度要求，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)加工精度較底的夾具，則取較大的公差。
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)，常見(jiàn)的配合種類(lèi)與公差等級(jí)如表3-5所示?！稒C(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)》P108
5．各類(lèi)機(jī)床夾具的公差和技術(shù)要求的確定
由于各類(lèi)機(jī)床的加工工藝特點(diǎn)和夾具與機(jī)床的連接方式的不同，對(duì)夾具也有不同的要求，為了便于說(shuō)明問(wèn)題，根據(jù)其各自不同的特點(diǎn)，通常分車(chē)、磨床夾具，銑、刨床夾具和鉆、鏜床夾具三大類(lèi)。
本設(shè)計(jì)使用的是鉆、鏜床夾具，加工10個(gè)孔主要是用到鉆床，所以要保證鉆套的公差和配合以及位置尺寸及相互位置精度。
4.5 精度的校核
夾具精度的校核
為了保證夾具設(shè)計(jì)的正確性，首先要在設(shè)計(jì)圖樣上對(duì)夾具的精度進(jìn)行分析。由于本人設(shè)計(jì)的是輸出軸,設(shè)計(jì)的夾具是關(guān)于鉆10個(gè)孔,要求精度也高,所以在鉆10個(gè)孔之前一定要把前面的步驟做好,特別是定2個(gè)中心孔,小端的還好定,誤差基本也沒(méi)什么,大端的由于內(nèi)孔有個(gè)精度比較高的還要同軸度要高,所以對(duì)刀的時(shí)候要準(zhǔn),基本把對(duì)刀誤差搞到最小,還有就是在機(jī)床上安裝零件的時(shí)候誤差也要底,本設(shè)計(jì)的夾具主要是用外模套住零件,零件小端水平朝下,與臺(tái)虎鉗垂直,再用臺(tái)虎鉗夾緊,上面的用兩邊用定位螺釘固定,放上鉆套,用鉆床鉆,在這里,鉆套與模塊之間的公差系數(shù)要小,以減少誤差,所以說(shuō)精度的校核有很多方面需要注意的地方也很多,每一步的工序也要注意,因?yàn)樗呛笠徊焦ば虺叽绲谋ＷC。所以?shī)A具之間的精度和誤差是相對(duì)的,需要你時(shí)時(shí)校核。
7.結(jié)論
此次課程設(shè)計(jì)確定了填料箱蓋從鑄件毛坯到成品在大量成批生產(chǎn)時(shí)的工藝過(guò)程，同時(shí)也設(shè)計(jì)了其中一道鉆孔工序的夾具。
作為本學(xué)期的最后一次課程設(shè)計(jì)，需要我們綜合前階段所學(xué)習(xí)的機(jī)械制圖、金屬工藝學(xué)、金屬材料、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)等
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