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哈爾濱理工大學(xué) 哈 爾 濱 理 工 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目：制定CA6140車床后托架的加工工藝、 設(shè)計鉆mm 、mm、mm孔 的鉆床夾具 班 級： 機(jī)械03-1班 學(xué) 號： 08號 姓 名： 余先峰 指導(dǎo)教師： 敖曉春 2006年9月24日 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目:制定CA6140車床后托架的加工工藝，設(shè)計鉆、、孔的鉆床夾具 設(shè)計要求: 中批量生產(chǎn) 動夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計時間2006.9.11-2006.9.29 設(shè)計內(nèi)容: 1、熟零件圖 2、繪制零件圖 3、繪制毛坯圖 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片 5、繪制夾具總裝圖 6、說明書一份 班 級：機(jī)械03-1班 學(xué) 生： 余先峰 指導(dǎo)教師： 敖曉春 2006年9月11日 目錄 任務(wù)書 2 第1章 CA6140車床后托架的零件分析 4 1.1 后托架的作用和結(jié)構(gòu) 4 1.2 后托架的工藝分析 5 第2章 后托架的工藝規(guī)程設(shè)計 6 2.1 確定毛坯的制造形式 6 2.2 基面的選擇 6 2.3 制定工藝路線 6 2.3.1 工藝路線方案 6 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.5 確定切削用量及基本工時 7 第3章 后托架的夾具設(shè)計 22 3.1 夾具設(shè)計過程中的問題 22 3.2 夾具設(shè)計 22 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 22 3.2.2 定位元件的選擇 22 3.2.3 定位誤差計算 22 3.2.4 夾緊力的計算 23 3.2.5 夾緊元件強(qiáng)度校核 25 3.2 夾具說明 25 論結(jié) 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 26 第1章 后托架的零件分析 1.1 后托架的作用和結(jié)構(gòu) 本零件為CA6140車床后托架，用于機(jī)床和光杠，絲杠的連接。 零件具體結(jié)構(gòu)見附件“后托架零件圖”。 圖2-1 零件大體結(jié)構(gòu) 1.2 后托架的工藝分析 零件有兩個主要的加工表面，分別零件底面和一個側(cè)面，這兩個主要的加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)分析如下： 1. 零件底面： 這一加工表面主要是平面的銑削，它為后來的加工定位。 2. 側(cè)面： 這一加工表面主要是40mm、30.2mm、25.5mm孔的加工，主要的加工表面為40mm、30.2mm、25.5mm的孔，它為后來的加工定位。 這兩個加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 零件底面與40mm、30.2mm、25.5mm的孔中心線連線的平行度公差為100：0.07、距離偏差為±0.07mm。 由以上分析可知，對這兩個加工表面而言可以先粗加工零件底面，然后以次為基準(zhǔn)加工側(cè)面的40mm、30.2mm、25.5mm孔，在由加工完的40mm、30.2mm、25.5mm孔作為基準(zhǔn)精加工底面并且保證它們之間的位置精度要求。在進(jìn)行其他精度要求低的加工。 第2章 后托架的工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為HT200，由于零件形狀規(guī)范，可以直接通過砂型鑄造而成。中批量生產(chǎn)。 毛坯圖見附件“后托架毛坯圖”。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗加工時，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大，因此，選擇粗加工切削用量時，要盡量保證較高的單位時間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、進(jìn)給量F和切削深度αp）中，提高任何一項，都能提高金屬切削率。但是對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，切削深度影響最小。所以，粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的切削深度αp，其次選擇一個較大的進(jìn)給量F，最后確定一個合適的切削速度V。 精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時應(yīng)著重考慮，如何保證加工質(zhì)量，并在此前提下盡量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時，應(yīng)選用較小的切削深度αp和進(jìn)給量F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工質(zhì)量和表面質(zhì)量。 2.3 制定工藝路線 2.3.1 工藝路線方案 訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮盡量采用專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 初步制定工藝路線如下： 工序Ⅰ 鑄造 工序Ⅱ 時效處理 工序Ⅲ 粗銑底面 工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸40mm、30.2mm、25.5mm孔 工序Ⅴ 檢驗 工序Ⅵ 精銑底面 工序Ⅶ 锪平R22mm平面 工序Ⅷ 鉆20mm、13mm孔 工序Ⅸ 鉆10mm錐孔 工序Ⅹ 鉆、鉸2-20mm、2-13mm孔 工序Ⅺ 鉆、鉸13mm孔、2-10mm錐孔 工序Ⅻ 鉆6mm孔 工序ⅩⅢ 鉆M6mm底孔并倒角 工序ⅩⅣ 攻螺紋M6mm 工序ⅩⅤ 最終檢驗 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 后托架零件材料為HT200。硬度HB190~210，中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（下面所用計算尺寸、公式及表見參考文獻(xiàn)“機(jī)械制造工藝設(shè)計實用手冊”） 1.銑底面 （1）粗銑底面余量 考慮粗糙度和缺陷層深度確定粗銑底面余量為2.5mm （2）精銑底面余量 精銑底面余量為0.8mm 2.孔 孔的余量在計算基本工時時查手冊確定 2.5 確定切削用量及基本工時 工序Ⅲ 粗銑底面 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：粗銑底面 刀具：端面銑刀 機(jī)床：X5032A立式銑床 2. 計算切削用量及加工工時 由參考文獻(xiàn)[1]表15-53 f=0.2-0.4mm/z 取f=0.3 mm/z 由參考文獻(xiàn)[1]表15-55 v=0.25-0.35m/s 取v=0.3m/s n===1.19r/s=71.7r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=71 r/min=1.18r/s 實際切削速度v===0.297m/s 切削深度a=2.5mm（按加工余量分配） 切削工時： L=120mm L為加工長度 l1=80mm(刀具直徑) 由文獻(xiàn)[2]表20取銑削入切量和超切量y+△=18mm t===77s=1.3min 工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸40mm、30.2mm、25.5mm孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆、擴(kuò)、鉸40mm、30.2mm、25.5mm孔 刀具：鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 機(jī)床：Z3040X16搖臂鉆床 2.計算切削用量及加工工時 （1）鉆38mm 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=1.1 mm/r L=60mm<3dw取K=1 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===2.93r/s=175.8r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=180 r/min=3r/s 實際切削速度v===0.358m/s 切削深度a=19mm 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=14mm t===23s=0.37min （2）擴(kuò)孔至39.75mm 由參考文獻(xiàn)[1]表15-41 取f=1.0mm/z v=0.43m/s n=3.4 r/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=15mm t===22s=0.37min （3）鉸40mm孔 由參考文獻(xiàn)[2]表31 取f=2.5 mm/r 由參考文獻(xiàn)[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn)[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻(xiàn)[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.29m/s n===2.31r/s=138.5r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=140 r/min=2.33r/s 實際切削速度v===0.293m/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=15mm t===13s=0.22min （4）鉆28mm 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=1.0 mm/r L=60mm<3dw取K=1 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===3.98r/s=238.9r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=236 r/min=3.93r/s 實際切削速度v===0.346m/s 切削深度a=14mm 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=11mm t===18s=0.3min （5）擴(kuò)孔至29.9mm 由參考文獻(xiàn)[1]表15-41 取f=0.8mm/z v=0.46m/s n=4.9 r/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=12mm t===18s=0.31min （6）鉸30.2mm孔 由參考文獻(xiàn)[2]表31 取f=2.5 mm/r 由參考文獻(xiàn)[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn)[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻(xiàn)[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.265m/s n===2.79r/s=167.7r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=170 r/min=2.83r/s 實際切削速度v===0.269m/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=12mm t===10s=0.17min （7）鉆23mm 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.75 mm/r L=60mm<3dw取K=1 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===4.85r/s=290.8r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=300 r/min=5r/s 實際切削速度v===0.359m/s 切削深度a=11.5mm 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=9mm t===18.4s=0.31min （8）擴(kuò)孔至25.2mm 由參考文獻(xiàn)[1]表15-41 取f=0.8mm/z v=0.44m/s n=5.6 r/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=10mm t==16s=0.26min （9）鉸25.5mm孔 由參考文獻(xiàn)[2]表31 取f=2.0 mm/r 由參考文獻(xiàn)[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn)[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻(xiàn)[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.09m/s n===1.124r/s=67.4r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=67 r/min=1.12r/s 實際切削速度v===0.09m/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=10mm t===31.25s=0.52min 工序Ⅴ 檢驗 工序Ⅵ 精銑底面 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：精銑底面 刀具：端面銑刀 量具：卡板 機(jī)床：X5032A立式銑床 2.計算切削用量及加工工時 由參考文獻(xiàn)[1]表15-54 f=0.23-0.5 mm/r取f=0.5 mm/r 由參考文獻(xiàn)[1]表15-55 v=0.25-0.35m/s 取v=0.3m/s n===1.19r/s=71.7r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=71 r/min=1.18r/s 實際切削速度v===0.297m/s 切削深度a=0.8mm（按加工余量分配） 切削工時： L=120mm L為加工長度 l1=80mm(刀具直徑) 由文獻(xiàn)[2]表20取銑削入切量和超切量y+△=18mm t===370s=6.16min 工序Ⅶ 锪平R22mm平面 工序Ⅷ 鉆20mm、13mm孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆20mm、13mm孔 刀具：鉆頭 機(jī)床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 （1）鉆孔20mm 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.72 mm/r L=13mm<3dw取K=1 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===5.57r/s=334.4r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=335r/min=5.58r/s 實際切削速度v===0.35m/s 切削深度a=10mm 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===5s=0.08min （2）鉆13mm孔 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.6 mm/r L=5mm<3dw取K=1 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===8.57r/s=514.5r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=500r/min=8.3r/s 實際切削速度v===0.34m/s 切削深度a=6.5mm 切削工時： L=5mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===2.2s=0.04min 工序Ⅸ 鉆10mm錐孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆10mm錐孔 刀具：鉆頭 機(jī)床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.5 mm/r L=18mm<3dw取K=1 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===11.12r/s=668.8r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=670r/min=11.17r/s 實際切削速度v===0.35m/s 切削深度a=5mm 切削工時： L=18mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=5mm t===4s=0.07min 工序Ⅹ 鉆、鉸2-20mm、2-13mm孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆、鉸2-20mm、2-13mm孔 刀具：鉆頭 機(jī)床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 （1）鉆19mm孔 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.72 mm/r L=12mm<3dw取K=1 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===5.87r/s=352r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=355r/min=5.92r/s 實際切削速度v===0.353m/s 切削深度a=9.5mm 切削工時： L=12mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=8mm t===5s=0.08min （2）鉆12mm孔 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.6 mm/r L=65-12=53mm<5dw取K=0.9 則f=0.6×0.9=0.54 mm/r 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===9.3r/s=557.3r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=560r/min=9.33r/s 實際切削速度v===0.352m/s 切削深度a=6mm 切削工時： L=53mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===12s=0.2min （3）鉸孔至20mm 由參考文獻(xiàn)[2]表31 f=1.0-2.0 mm/r取f=1.5 mm/r 由參考文獻(xiàn)[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn)[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻(xiàn)[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.09m/s n===1.4r/s=86r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=85 r/min=1.42r/s 實際切削速度v===0.089m/s 切削工時： L=12mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=8mm t===10s=0.17min （4）鉸孔至13mm 由參考文獻(xiàn)[2]表31 f=1.0-2.0 mm/r取f=1.2 mm/r 由參考文獻(xiàn)[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn)[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻(xiàn)[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.09m/s n===2.2r/s=132r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=132 r/min=2.2r/s 實際切削速度v===0.09m/s 切削工時： L=53mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===22s=0.37min 工序Ⅺ 鉆、鉸13mm孔、2-10mm錐孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆、鉸13mm孔、2-10mm錐孔 刀具：鉆頭 機(jī)床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 （1）鉆12mm孔 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.6 mm/r L=65-20=45mm<5dw取K=0.9 則f=0.6×0.9=0.54 mm/r 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===9.3r/s=557.3r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=560r/min=9.33r/s 實際切削速度v===0.352m/s 切削深度a=6mm 切削工時： L=45mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===10s=0.17min （2）鉆9mm孔 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.5mm/r L=20mm<3dw取K=1 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===12.4r/s=743r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=750r/min=12.5r/s 實際切削速度v===0.353m/s 切削深度a=4.5mm 切削工時： L=20mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=5mm t===4s=0.07min （3）鉸孔至13mm 由參考文獻(xiàn)[2]表31 f=1.0-2.3 mm/r取f=1.2 mm/r 由參考文獻(xiàn)[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn)[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻(xiàn)[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.09m/s n===2.2r/s=132r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=132 r/min=2.2r/s 實際切削速度v===0.09m/s 切削工時： L=45mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===19s=0.32min （4）鉸孔至10mm 由參考文獻(xiàn)[2]表31 f=0.65-1.3 mm/r取f=1.0 mm/r 由參考文獻(xiàn)[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻(xiàn)[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻(xiàn)[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.1m/s n===3.18r/s=191r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=190 r/min=3.17r/s 實際切削速度v===0.1m/s 切削工時： L=20mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=5mm t===8s=0.13min 工序Ⅻ 鉆6mm孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆6mm孔 刀具：鉆頭 機(jī)床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.35 mm/r L=79mm＞10dw取K=0.7 則f=0.35×0.7=0.25 mm/r 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===18.6r/s=1114.6r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=1120r/min=18.7r/s 實際切削速度v===0.352m/s 切削深度a=3mm 切削工時： L=79mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=3mm t===18s=0.29min 工序ⅩⅢ 鉆M6mm底孔并倒角 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆4.9mm孔 刀具：鉆頭 機(jī)床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 由參考文獻(xiàn)[1]表15-33 取f=0.2 mm/r L=20mm＜5dw取K=0.9 則f=0.2×0.9=0.18 mm/r 由參考文獻(xiàn)[1]表15-37 取v=0.35m/s n===22.7r/s=1365r/min 按機(jī)床參數(shù)和文獻(xiàn)[3]表2-12選取n=1400r/min=23.3r/s 實際切削速度v===0.36m/s 切削深度a=2.45mm 切削工時： L=20mm L為加工長度 由文獻(xiàn)[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=2.5mm t===5s=0.09min 工序ⅩⅣ 攻螺紋M6mm 工序ⅩⅤ 最終檢驗 第3章 夾具設(shè)計 3.1 夾具設(shè)計過程中的問題 為提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。夾具用于Z3040X16搖臂鉆床，刀具為直柄麻花鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀，加工側(cè)面的3個孔。加工時需要保證它們的位置精度。 3.2 夾具設(shè)計 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 此時，可以用粗銑過的底面定位，這樣就可以保證它們之間的位置精度。 3.2.2 定位元件的選擇 本夾具定位方案為工件以底面及兩側(cè)面分別靠在夾具支架的定位平面和定位銷及底面的3個固定鉆套定位，用螺釘及壓板將工件夾緊。 3.2.3 定位誤差計算 確定基準(zhǔn)定位誤差 由參考文獻(xiàn)[7]表1-1-12 圓柱銷直徑D=12mm 由參考文獻(xiàn)[7] 圓柱銷直徑偏差D=mm =0.032-0.020=0.012 mm =0.02 mm mm 定位誤差 ：為定位銷與工件間最小間隙 =0.014mm 定位誤差=0.024+0.014=0.038mm 3.2.4 夾緊力的計算 零件加工過程中所受的夾緊力較大，根據(jù)零件的形狀，以及夾緊機(jī)構(gòu)在夾具中安裝，可確定夾緊力的位置。為了節(jié)約輔助時間，減輕工人的勞動強(qiáng)度，便于制造和安裝，本夾具采用寬頭壓板，用螺母、螺桿、彈簧相互配合夾緊零件。 夾緊力的計算: 1．最大切削力：加工40mm孔時軸向力最大 由參考文獻(xiàn)[2]表23 F= 其中： 取決于工件材料和切削條件的系數(shù)=42.7 =1 =0.8 當(dāng)實際的加工條件與求得的經(jīng)驗公式的實驗條件不相符時，各種因素對軸向力的修正系數(shù) 由參考文獻(xiàn)[2]表22-1 其中：HB=200 nF =0.75 ==1.04 所以：F= 2．最大轉(zhuǎn)矩：加工40mm孔時轉(zhuǎn)矩最大 由參考文獻(xiàn)[2]表23 M= 其中： 取決于工件材料和切削條件的系數(shù)=0.021 =2 =0.8 當(dāng)實際的加工條件與求得的經(jīng)驗公式的實驗條件不相符時，各種因素對轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) 由參考文獻(xiàn)[2]表22-1 其中：HB=200 nF =0.75 ==1.04 所以：F= 3．切削功率 由參考文獻(xiàn)[2]表23 切削功率： 4．夾緊力計算 本夾具采用的是壓板夾緊，對夾具夾緊力影響最大的是鉆25.5mm孔是的轉(zhuǎn)矩： 由參考文獻(xiàn)[2]表23 M= 其中： 取決于工件材料和切削條件的系數(shù)=0.021 =2 =0.8 當(dāng)實際的加工條件與求得的經(jīng)驗公式的實驗條件不相符時，各種因素對轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù) 由參考文獻(xiàn)[2]表22-1 其中：HB=200 nF =0.75 ==1.04 所以：F= 夾緊力Q 其中：M為對夾具夾緊力影響最大的轉(zhuǎn)矩 L 為夾緊力力臂 L=2×63+12+25÷2=150.5mm 所以 實際預(yù)緊力： 其中：K為安全系數(shù) ：一般安全系數(shù)，考慮到增加夾緊的可靠性和因工件材料性質(zhì)及余量不均勻等引起的切削力的變化。 一般取 ：加工性質(zhì)系數(shù)，粗加工取。精加工取 ：刀具鈍化系數(shù)，考慮刀具磨損鈍化后，切削力增加。一般取。這里取 ：斷續(xù)切削系數(shù)，斷續(xù)切削時取。連續(xù)切削時，取 所以 所以 所以 夾緊力為： Q =1554N 3.2.5 夾緊元件強(qiáng)度校核 受力分析：當(dāng)壓緊工件時，螺栓除受夾緊力Q作用產(chǎn)生拉應(yīng)力外，還受轉(zhuǎn)矩T的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的作用。 拉伸應(yīng)力： 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： 由第四強(qiáng)度理論，可知螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計算應(yīng)力： 元件材料為45鋼，屈服強(qiáng)度為=450 ，取安全系數(shù)n=1.9 則許用擠壓應(yīng)力 夾具結(jié)構(gòu)見附件“夾具裝配圖，夾具體零件圖”。 3.3 夾具說明 本夾具是用來加工車床后托架的鉆模。工件以底面及兩側(cè)面分別靠在夾具支架的定位平面和定位銷及底面的3個固定鉆套定位，用螺釘及壓板將工件夾緊。為提高工件加工孔中心距精度，鉆模設(shè)計有鉆套。 結(jié)論 關(guān)于CA6140車床后托架的工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計，經(jīng)過3個星期的努力，已經(jīng)基本完成，現(xiàn)總結(jié)如下： 1.本次課程設(shè)計是對所學(xué)知識的一次綜合運用，充分的運用了以前所學(xué)知識去分析和解決實際問題，進(jìn)一步鞏固和深化了基礎(chǔ)知識，同時也是對《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》學(xué)習(xí)的一個升華過程。 2.掌握了一般的設(shè)計思路和設(shè)計的切入點，對機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計有了一個全面的認(rèn)識，培養(yǎng)了正確的設(shè)計思路和分析解決問題的能力，同時提升了運用知識和實際動手的能力。 3.進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，學(xué)會運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊和查閱相關(guān)資料的本領(lǐng)。 4.我國機(jī)械行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，需要我們不斷努力。 由于本人水平有限，加之時間短，經(jīng)驗少。文中定有許多不妥甚至錯誤之處，請各位老師給予指正和教導(dǎo)，本人表示深深的謝意。 致謝 我首先感謝我的指導(dǎo)老師敖曉春老師，在整個課程設(shè)計期間，給予了我悉心的指導(dǎo)。敖老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方式使我受益匪淺，是我以后學(xué)習(xí)和工作中好的榜樣。在此，再一次的感謝他。 在課程設(shè)計期間我學(xué)到了許多寶貴的知識和經(jīng)驗，借此機(jī)會，謹(jǐn)讓我向所有曾經(jīng)給予我支持和幫助的老師和同學(xué)們表示最誠摯的謝意。 千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。 27 - - 參考文獻(xiàn) 1 張耀宸編.機(jī)械加工工藝設(shè)計實用手冊.航空工業(yè)出版社.1993年 2 艾興、肖詩綱編.切削用量手冊.機(jī)械工業(yè)出版社. 3 侯珍秀編.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2003年3月 4 趙家齊編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社.1987年11月 5 孫玉芹、孟兆新編.機(jī)械精度設(shè)計基礎(chǔ).科學(xué)出版社，2003年8月 6 張世昌，李旦，高航主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社，2001年8月 7 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)編.機(jī)床夾具設(shè)計手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1979年7月