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河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 摘 要 此次設(shè)計(jì)是對(duì)撥叉零件的加工工藝和夾具的設(shè)計(jì)，其零件為鍛件，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)。由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來(lái)加工其他，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對(duì)于加工大頭孔、槽和鉆小頭斜面小孔的工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。 關(guān)鍵詞 撥叉，加工工藝，專用夾具，設(shè)計(jì) Abstract The design Plectrum parts of the process and fixture design, and its parts forgings, small size, complex parts due to the surface hole Yi processing, the development of the technological procedure, on the first machined surface, and then to the surfaceprocessing as a benchmark to other, in which the process fixture with special fixtures, special process for processing the bulk of holes, slots and slant hole drilling small head positioning, the election of two sells, and simple to operate manual clampingclamping manner, its structure is simple, convenient and can meet the requirements. Key Word Fork, processing technology, special fixtures, design I 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 目 錄 1 緒 論 1 2 撥叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 2.1、零件的分析 4 2.1.1零件的作用 4 2.1.2零件的工藝分析 6 2.2、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 8 2.2.1確定毛坯的制造形式 8 2.2.2 基準(zhǔn)的選擇 8 2.2.3制定工藝路線 9 2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 11 2.2.5確定切削用量及基本工時(shí) 15 3 專用夾具設(shè)計(jì) 31 3.1 機(jī)床夾具介紹 31 3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 31 3.3 機(jī)床夾具的定位及夾緊 31 3.3.1 概述 32 3.3.2 機(jī)床夾具的組成 32 3.3.3 機(jī)床夾具的分類 33 3.3.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 34 3.4 工件的裝夾方式 34 3.5基準(zhǔn)及其分類 35 3.6工件的定位 36 3.7 工件的夾緊 37 3.7.1 夾緊裝置的組成 37 3.7.2對(duì)夾緊裝置的基本要求 37 3.7.3 夾緊力的確定 38 3.8夾具的設(shè)計(jì) 38 4 小結(jié) 40 致 謝 41 參考文獻(xiàn) 42 附錄： 43 i 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 緒 論 課題背景 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 夾具的發(fā)展史 夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動(dòng)化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個(gè)階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)見(jiàn)，夾具在不一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。 小結(jié) 本次課程設(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)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(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總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 這次課程設(shè)計(jì)是我在畢業(yè)前對(duì)之前學(xué)過(guò)的知識(shí)的一次綜合演練，我得到以下幾方面的鍛煉： 運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位，加緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過(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，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開(kāi)專門(mén)設(shè)計(jì)的高效率的夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)中，其夾具的設(shè)計(jì)，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度，絲毫也不亞于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。在夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 2 撥叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1、零件的分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。 ????撥叉應(yīng)用于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中如圖2-1： ???? ???????????????????????????圖 2-1 ??變速操縱機(jī)構(gòu) ?? 1——撥叉；2——曲柄；3——凸輪；4——軸；5——杠桿；6——軸；7——螺釘 ?????軸2的雙聯(lián)滑移齒輪和軸3上的三聯(lián)滑移齒輪用一個(gè)手柄操縱。變速手柄每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，變換全部6種轉(zhuǎn)速，故手柄共有均布的6個(gè)位置。 ?????變速手柄裝在主軸箱的前壁上，通過(guò)鏈傳動(dòng)軸4。軸4上裝有盤(pán)形凸輪3和曲柄2。凸輪3上有一條封閉的曲線槽，由兩段不同半徑的圓弧和直線組成。凸輪上有1-6個(gè)變速位置，如圖所示。位置1.2.3使杠桿5上端的滾子處于凸輪槽曲線的大半徑圓弧處。杠桿5拔叉6將軸2上的雙聯(lián)滑移齒輪移向左端位置。位置4.5.6則將雙聯(lián)滑移齒輪向右端位置。曲柄2隨軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)拔叉，拔動(dòng)軸III上的三聯(lián)齒輪，使它位于左、中、右三個(gè)位置。順次轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，就可使倆個(gè)滑移齒輪的位置實(shí)現(xiàn)六種組合，使軸III得到6種轉(zhuǎn)速。 撥叉在縱、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用如圖2-2： ?????? 圖2-2 所示為縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖 1、6--手柄 2、21--銷軸 3--手柄座 4、9--球頭銷 5、7、23--軸 8--彈簧銷 10、15--撥叉軸 11、20--杠桿????????? 12--連桿 13、22--凸輪 14、18、19--圓銷 16、17--撥叉 ?????當(dāng)需要縱向進(jìn)給時(shí)，扳動(dòng)手柄1向左或向右，使手柄1繞銷軸2左、右擺動(dòng)，手柄座3下端的開(kāi)口槽撥動(dòng)軸5上的球頭銷4左、右移動(dòng)，軸5左端的開(kāi)口槽推、拉杠桿11，使連桿12左右移動(dòng)，連桿12左端通過(guò)銷子推、拉凸輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪13上的曲線槽通過(guò)銷子14使撥叉16向里或向外移動(dòng)，從而帶動(dòng)離合器M8，使之與軸XXⅡ上的兩個(gè)空套齒輪中的一個(gè)的端面齒嚙合，實(shí)現(xiàn)向左或向右的縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給。 當(dāng)向里或向外扳動(dòng)手柄1時(shí)，帶動(dòng)軸23連同其左端的凸輪22轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪22上的曲線槽通過(guò)圓銷19使擺桿20擺動(dòng)，擺桿另一端的圓銷19推動(dòng)撥叉17向里或向外移動(dòng)，使離合器M9與軸XXV上兩個(gè)空套齒輪中的一個(gè)端面齒嚙合，實(shí)現(xiàn)向里或向外的橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給。 　　當(dāng)手柄1處于中間位置時(shí)，離合器M8和M9也處于中間位置，此時(shí)設(shè)有縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給。當(dāng)手柄1扳至左、右、里、外任一位置，并同時(shí)按下手柄1頂端的按鈕S時(shí)，刀架即在相應(yīng)方向作快速移動(dòng)。 2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1）．小頭孔φ25mm，精度要求為IT7到IT8之間。 2)．大頭半圓孔Ф及其端面，圓孔的精度是在IT12 到IT13之間，端面的精度要求也是IT12 到IT13，并且兩端對(duì)小孔的中心線有一定的垂直度要求。 3)．右端面距小孔中心線23mm 16×8槽，同樣槽也對(duì)小孔有一定的垂直度要求。 4)．φ40外圓斜面； 5)．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心顯得垂直度誤差為0.08m。 由上面分析可知，工件的毛坯可以一起鑄造成對(duì)的形狀，這樣對(duì)于大孔的兩端面的位置度保證有一定的好處，由于加工原則是“先面后孔，先粗后精，先主后次，先基準(zhǔn)后其他”，可以粗加工撥叉底面，然后可以作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的精度精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求才采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 圖2-3 撥叉零件圖 2.2、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.2.1確定毛坯的制造形式 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。這對(duì)提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2.2 基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 1） 粗基準(zhǔn)的選擇 按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對(duì)本零件而言，則應(yīng)以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 2） 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。對(duì)本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應(yīng)以φ25小頭孔為精基準(zhǔn)。 3） 注意要求 由于是先加工大孔的兩個(gè)面，在以此作為基準(zhǔn)加工孔，因此，在加工孔的時(shí)候要以此兩個(gè)面為基準(zhǔn)加工，所以對(duì)于定位有著嚴(yán)格的要求！ 2.2.3制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)要求能達(dá)到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。 工藝路線方案一 工序1：實(shí)效處理 工序2：粗銑φ55mm孔的兩端面 工序3：銑φ40mm外圓端面 工序4：鏜φ55mm孔 工序5：加工φ25mm小頭孔 工序6：切斷 工序7: 銑切斷面 工序8： 銑30×40端面 工序9： 銑8×16槽工序 工序10：銑φ40mm外圓斜面 工序11：去毛刺 工序12： 終檢 工序13：清洗 工藝路線方案二 工序1：實(shí)效處理 工序2：粗銑φ55mm孔德兩端面 工序3：銑φ40mm外圓端面 工序4：鏜φ55mm孔 工序5：加工φ25mm小頭孔 工序6：中檢 工序7: 銑30×40端面 工序8：銑8×16槽 工序9：切斷 工序10：銑切斷面 工序11：銑φ40mm外圓斜面 工序12：去毛刺 工序13：終檢 工序14：清洗 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工φ55mm圓與兩端面，然后加工小孔并進(jìn)行中檢，為后續(xù)加工提供保證，并利用了兩個(gè)合鑄的優(yōu)勢(shì)，提高了工作效率；方案二是先加工φ55圓與兩端面，φ40mm外圓端面，然后切開(kāi)，在分別加工，方便了后續(xù)工序的裝夾。綜合兩種方案最后可以將工序定為方案二。 2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 計(jì) 算 說(shuō) 明 1）、零件材料HT200，硬度170~220HBS，毛坯重量為2.4kg。生產(chǎn)類型為 材料HT200中批量生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 硬度170~220H 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、重量為2.4kg 工序尺寸及毛坯尺寸如下： φ75mm大圓外端面的加工余量及公差（|計(jì)算長(zhǎng)度為12-0.06 -0.18mm，）計(jì)算長(zhǎng)度為考慮其加工精度及表面粗糙度，要求粗銑及半精銑即滿足要求。 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表2.2-5， 得成批和大量生產(chǎn)鑄造精度等級(jí)CT7MAF。 精度等級(jí)CT7MAF 查表2.2-4，加工單邊余量數(shù)值為Z=2.0mm 查表2.2-1，鑄件的公差數(shù)值為0.78mm 查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表8-33，半精銑切削余量單邊為0.7mm，銑削公差即零件公差0.12mm。 粗銑余量，粗銑單邊余量為Z=1.3,銑削公差規(guī)定本工序的加工精度為IT12，因此可以知道本工序的加工尺寸偏差是-0.08。 由于毛坯及以后各刀工序的加工都有加工誤差，因此所規(guī)定的加工余量尺寸偏差-0.18 是名義上的加工余量，實(shí)際上的加工余量有最大和最小之分。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為成批生產(chǎn)，應(yīng)采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大，最小加工余量時(shí)，應(yīng)按時(shí)調(diào)整加工方法加工方式予以確定。 毛坯尺寸為16±0.78mm，粗銑后尺寸13.40 -0.11mm 半精銑后尺寸12-0.06 -0.018mm 由于φ40mm圓柱的上端面公差未注所以只需粗銑就可以達(dá)到要求。 13.40 -0.11mm 主要結(jié)果 硬 度 170~220H 重 量 2.4kg 粗銑及半精銑 加工余量 12-0.06 -0.18mm Z=2.0mm 公差數(shù)值0.78mm 半精銑余量 0.7mm 銑削公差0.12mm Z=1.3mm 精度為IT12 毛坯尺寸為 16±0.78mm 粗銑后尺寸 13.40 -0.11mm 半精銑后尺寸 12-0.06 -0.018mm 2）、孔φ55+0.4 -0mm的精度要求介于IT12~IT13之間表面粗糙度為ra3.2 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表5-3可得應(yīng)進(jìn)行粗膛半精膛。參照《工藝手冊(cè)》表2.2-4可Z=1.5由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》得半精鏜加工余量為2Z=1，粗鏜為 2z=2。粗鏜精度等級(jí)為13級(jí)。 鑄孔：φ52mm 粗鏜：φ54 +0.46 0 mm 2Z=2 半精鏜：φ55+0.4 -0mm 2Z=1 3)、孔φ25+0.023 -0 mm由《幾何精度測(cè)量》表1-1的精度要求介于IT7-IT8之間表面 粗糙度為Ra3.2 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表5-2可得應(yīng)進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、粗鉸孔、 精鉸孔。參照《工藝手冊(cè)》表2.3-8 鉆孔：φ23mm 擴(kuò)孔：φ24.8mm 2Z=1.8 粗鉸：φ24.94mm 2Z=0.14 精鉸：φ25+0.023 0mm 2Z=0.06 4)、銑右端面，由《幾何精度測(cè)量》表1-1精度要求介于IT12-IT13，表面粗糙度 a3.2《機(jī)械制造基礎(chǔ)》表5-2可得應(yīng)進(jìn)行粗銑、半精銑。參照《工藝手冊(cè)》表 2.2-1加工余量Z=2mm。由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表8-33半精銑余量單邊 為0.7mm，銑削公差為零件公差粗銑余量為Z=1.3mm，粗銑公差為IT13。偏差 為-0.33。 毛坯尺寸為25+ -0.39mm 粗銑后尺寸23.70 -0.33 mm 半精銑后尺寸23-0 -0.3 mm 5)、銑側(cè)面凹槽16+0.12 -0 mm表面粗糙度Ra3.2、Ra6.3《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》5-6可知 應(yīng)進(jìn)行粗銑、半精銑。由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表8-32半精銑加工余量為 3mm，半邊加工余量為1.5，粗加工精度為IT13。 粗銑尺寸3mm 半精銑尺寸16+0.12 -0 mm 6)、切斷，選擇寬度為2mm的切斷銑刀，查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表5-6，由 表面粗糙度Ra6.4還應(yīng)進(jìn)行半精銑 7)、φ40mm的外圓柱面Ra6.3公差未注，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》5-6，粗銑即可。 半精鏜加工余量： 2Z=1 粗鏜：2Z=2 鑄孔：φ52mm 粗鏜： φ54 +0.46 0 mm 半精鏜: φ55+0.4 -0mm 鉆孔：φ23mm 擴(kuò)孔： φ24.8mm 2Z=1.8 粗鉸： φ24.94mm 2Z=0.14 精鉸： φ25+0.023 0mm 2Z=0.06 精銑余量0.7mm 粗銑余量 Z=1.3mm 粗銑公差I(lǐng)T13 偏差-0.33 毛坯25+ -0.39mm 粗銑后尺寸 23.70 -0.33 mm 半精銑加工余量: 3mm 半邊加工余量為 1.5 粗加工精度為 IT13 粗細(xì)尺寸13mm 半精銑 16+0.12 -0 mm 2.2.5確定切削用量及基本工時(shí) 1）工序Ⅰ：時(shí)效處理 在自然條件下，放置半年以上。 2）工序Ⅱ：粗銑75mm兩端面 1、粗銑兩端面 保證尺寸13.4+0 -0.1mm，由《工藝手冊(cè)》表4.2-35選擇銑床X53T。 進(jìn)給量 查《金屬切削手冊(cè)》表9-12粗銑沒(méi)齒進(jìn)給量fz為0.3mm/z。由《金屬切削手冊(cè)》表9-7此工序采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀直徑為dw=80mm，齒數(shù)z=10。 銑削速度 查《金屬切削手冊(cè)》表9-12 切削速度v=16m/min。 主軸速度 ns==63.7（r/min） 先采用x53t立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)查《工藝手冊(cè)》表4.2-36，取nw=56r/min 故實(shí)際切削速度為; V===14.4(m/min) 當(dāng)Dw=56（r/min）工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fm應(yīng)為 Fm=fzZnw=0.3×10×56=168mm/min 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)《工藝手冊(cè)》表4.2-37，fm=160mm/min 故選用160 mm/min 切削工時(shí)，由于是粗銑，故整個(gè)銑刀盤(pán)不必銑整個(gè)工件。 利用作圖法，可得出行程。 查《工藝手冊(cè)》表9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： Tm==(75+5)×2/160 =0.94min 所以Tm=1min 3）工序III：半精銑75孔兩端面，保證尺寸12-0.06 -0.18 （1）、進(jìn)給量 、 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表15-54，取f=0.15mm/r （2）、切削速度 根據(jù)《金屬切削手冊(cè)》表9-14，確定v=20m/mm 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀 刀具直徑dw=80mm，齒數(shù)z=10 則ns=1000×20/80=79.6（r/min） 查《工藝手冊(cè)》表4.2-36，取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度為 V= =×80×71/1000 =17.8m/min 當(dāng)nw=71r/min時(shí)，每分鐘進(jìn)給量fm=1.5×71=106.5mm/min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-31取fm=110 mm/min (3)、切削工時(shí)，半精銑，整個(gè)銑刀銑過(guò)整個(gè)平面。 利用作圖法可得出行程 Tm= =（75+80+6）×2/110 =2.8min 所以：tm=2.8min 4) 工序IV:粗銑40上端面，保證尺寸80 (1)、進(jìn)給量 查《金屬切削手冊(cè)》表9-12，取f z=0.3mm (2)、切削速度 查《金屬切削手冊(cè)》表9-12，取v=16m/min 采用套式面銑刀，刀具直徑d w=63mm，齒數(shù)z=10 查《金屬切削手冊(cè)》表9-7 則n s=1000×16/63=80.1 r/min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-36 取n w =71r/min 當(dāng)n w =71r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 fm=f z*z*n w =0.3×10×71＝213﹙mm/min﹚ 查《工藝手冊(cè)》表4.2-37，取fm=225mm/min (3)、切削工時(shí)，粗銑整個(gè)銑刀需過(guò)整個(gè)平面。 t m = ﹦(63×2＋3＋3﹚／225 ＝0.58﹙min﹚ 所以：t m=0.58(min) 5)工序 V：粗鏜，半精鏜Φ55+0.4 0mm 查《工藝手冊(cè)》表 4.2-19，選用機(jī)床T68 6.5Kw 粗鏜Φ54mm,單邊余量為Z=0.5mm 一次鏜去全部余量ap=1mm 查《工藝手冊(cè)》表4.2-20， 進(jìn)給量f=0.28mm/r 根據(jù)相關(guān)手冊(cè) 確定機(jī)床切削速度v=30m/min n w = =1000×30﹙π×55﹚ =174﹙r／min﹚ 查《工藝手冊(cè)》表4.2-20，取n w=160r∕min 切削工時(shí) L=12mm，l1=4mm，l2=3mm Tm= = (12+4+3 ) ∕(174×0.28﹚ =0.39min 所以tm=0.39min 半精鏜孔至Φ55+0.4 0 mm，由于半精鏜和粗鏜公用一個(gè)鏜桿，故切削量 及工時(shí)均與粗鏜相同。 所以： Ap=0.5mm F=0.28mm Nw=160r／min V=30m／min T=0.39min 6)工序VI：鉆、擴(kuò)、鉸Φ25+0.023 0mm (1)、鉆孔Φ23mm 選擇鉆床Z525，確定進(jìn)給量 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表4.2-16，取進(jìn)給量f=0.36mm／r 查《金屬切削手冊(cè)》表7-9，切削速度取v=29.5mm∕min 所以 Ns= =1000×29.5／﹙π×23﹚ =408﹙r／min﹚ 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，查《工藝手冊(cè)》表4.2-15 取nw=392r∕min 故實(shí)際切削速度為 V= =π×23×392／1000 =28.3m／min 切削工時(shí) L=78mm，l1=9mm， l2=3mm Tm= =﹙78＋9＋3﹚／﹙392×0.36﹚ =0.64﹙min﹚ (2)、擴(kuò)孔到24.8mm專用擴(kuò)孔鉆 查《工藝手冊(cè)》表4.2-16 進(jìn)給量f=0.62mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取n=97r/min 切削速度v=7.6m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí)， L=78mm L1=6mm L2=3mm Tm= =（78+6+3）/（97 ×0.62） =1.45min 所以tm=1.45min (3)、粗鉸孔至24.94mm 查《金屬切削手冊(cè)》表7-40和《工藝手冊(cè)》表4.2-16 確定進(jìn)給量F=0.62mm/r 機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=97 r/min 切削速度為v=7.6m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí)： L=78mm L1=3mm L2=3mm Tm= =（78+3+3）/(97 ×62) =1.4min 所以tm =1.4min 精鉸孔至25+0.023 0 查《工藝手冊(cè)》表4.2-16 確定進(jìn)給量f=0.81mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取n=97r /min 切削速度v=7.6 m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) L=78mm L1=3mm L2=3mm Tm= =（78+3+3）/(97×0.81) =1.1mm 所以tm=1.1mm 7)工序XII：粗、半精銑右端面保證尺寸230 -0.3 mm 粗銑至230 -0.3 mm 查《工藝手冊(cè)》表4.2-38，選擇機(jī)床X62 查《金屬切削手冊(cè)》表9-14 取v=16mm/min 查《金屬切削手冊(cè)》9-7 選取套式面銑刀 銑刀直徑dw=63mm，齒數(shù)z=10 則Ns= =1000×16/63 =80.1r/min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-39 取nw=75r/min 故實(shí)際切削速度 V= =63×75/1000 =14.8r/min 當(dāng)nw=75r/min時(shí)， 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 Fm=fzZnw=0.4×10×75=300mm/min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-40，取fm=300mm/min 切削工時(shí)， Tm= =（40+3+63+3）/300 =0.36min 所以tm=0.36min 半精銑、保證尺寸230 -0.3 查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表15-54， 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.5mm/r 查《金屬切削手冊(cè)》表9-14,9-7 確定切削速度v=20m/min 刀具直徑dw=63mm，z=10 則Ns= =1000×20/63 =101.1 r/min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-39 取nw=95r/min 故實(shí)際切削速度 V= =95×63/1000=18.8m/min 選擇銑床X53T fz=0.3mm/z dw=80mm z=10 切削速度 V=16m/min ns==63.7r/min X53T立式銑床 V=14.1 m/min Fm=168mm/min fm=160mm/min Tm=1min f=0.15mm/r v=20m/mm dw=80mm z=10 ns=79.6r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=106.5mm/min fm=110 mm/min tm=2.8min f z=0.3mm v=16m/min d w=63mm z=10 n s=80.1 r/min fm=225mm/minΦ t m=0.58(min) 選用機(jī)床T68 6.5Kw 單邊余量為Z=0.5mm f=0.28mm/r v=30m/min n w=174﹙r／min﹚ 取n w=160r∕min 所以tm=0.39min Ap=0.5mm F=0.28mm Nw=160r／min V=30m／min T=0.39min 鉆床Z525 f=0.36mm／r v=29.5mm∕min Ns=408﹙r／min﹚ V=28.3m／min Tm=0.64min f=0.62mm/r n=97r/min v=7.6m/min tm=1.45min F=0.62mm/r n=97 r/min v=7.6m/min tm =1.4min f=0.81mm/r n=97r /min v=7.6 m/min tm=1.1mm 選擇機(jī)床X62 v=16mm/min 選取套式面銑刀 dw=63mm z=10 ns=80.1r/min nw=75r/min fm=300mm/min Tm=0.36min f=1.5mm/r v=20m/min dw=63mm z=10 ns=101.1 r/min nw=95r/min v=18.8m/min 當(dāng)n w=95時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 Fm=f zZn w =1.5×95 =142.5mm/min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-40， 取fm=150mm/min 切削工時(shí)， Tm==（40+63+3+3）/150=0.72min 所以tm=0.72min 8) 工序VIII： 銑槽 (1）、粗銑 由《金屬切削手冊(cè)》表9-7選擇X53T機(jī)床 故用三面刃銑刀，直徑dw=80mm，寬14mm，齒數(shù)z=14 查《金屬切削手冊(cè)》表9-12,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.3mm 切削速度v=16m/min 則 Ns= =1000×16/80 =63.7r/min 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表4.2-36取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度為 V= =80×71/1000 =17.8m/min 當(dāng)n=71r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量是 Fm=fzZnw 0.3.×14×71=298.2mm 查《工藝手冊(cè)》表4.2-37取fm=315mm/min 切削工時(shí)， Tm= =（40+80+6+3）/315 =0.41min 所以tm=0.41min (2）、半精銑 查《金屬切削手冊(cè)》表9-7 選用錯(cuò)齒三面銑刀，直徑dw=80mm，寬16mm，齒數(shù)z=14 查《金屬切削手冊(cè)》表9-12,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.2mm 切削速度v=20m/min 則 Ns= =1000×20/80 =79.6r/min 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表4.2-36取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度 V= =80×71/1000 =17.8m/min 當(dāng)n=71r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量是 Fm=fzZnw =02×14×71 198.8mm 查《工藝手冊(cè)》表4.2-37 取fm=220mm/min 切削工時(shí) Tm= =（40+80+60+3）/220 =0.57min 所以tm=0.57min 9)工序IX：切斷 選用機(jī)床X62 選用細(xì)齒鋸片銑刀，直徑dw=100mm，寬度2mm，齒數(shù)z=40 查《金屬切削手冊(cè)》表9-13,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.02mm 切削速度v=20m/min 則Ns= =1000×20/100 =63.7r/min 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表4.2-39，取nw=60r/min 故實(shí)際切削速度 V==100×60/1000=18.8m/min 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 Fm=fzZnw =0.02×40×60 =48mm/min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-40 取fm=47.5mm/min 切削工時(shí) Tm= =（75+10+10）/47.5 =2min 所以tm =2min 10) 工序X：半精銑切斷面 選用機(jī)床X62 查《金屬切削手冊(cè)》表9-7，選用套式面銑刀，直徑dw=63mm， Z=10 查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表15-54 Fm=142.5mm/min fm=150mm/min tm=0.72min 選擇X53T機(jī)床 dw=80mm 寬14mm 齒數(shù)z=14 fz=0.3mm v=16m/min ns=63.7r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=298.2mm 取315mm/min tm=0.41min dw=80mm 寬16mm 齒數(shù)z=14 fz=0.2mm v=20m/min ns=79.6r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=220mm/min tm=0.57min 選用機(jī)床X62 dw=100mm 寬度2mm z=40 fz=0.02mm v=20m/min ns=63.7r/min nw=60r/min v=18.8m/min fm=48mm/min 取fm=47.5mm/min tm =2min 選用機(jī)床X62 dw=63mm Z=10 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fm=1.5mm／r 查《金屬切削手冊(cè)》表9-14 切削速度v=20mm∕min 則n s = =1000×20／﹙π×63﹚ =101.1r／min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-39 取nw=95r∕min 故實(shí)際切削速度 V= =(π×63×95﹚／1000 =18.8m／min 當(dāng)nw=95時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng) 為fm=1.5nw =1.5×95 =142.5mm／min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-40 取fm=150 mm／min 切削工時(shí)， Tm= =﹙75＋63＋3＋3﹚／150 =0.96 所以tm=0.96 11) 工序XI銑Φ40mm圓柱外端面 選用機(jī)床X53T 選用粗齒錐柄立銑刀，直徑dw=40mm，齒數(shù)Z=4 查《金屬切削手冊(cè)》表9-12 每齒進(jìn)給量fz=0.3mm 查《金屬切削手冊(cè)》表9-14 切削速度v=20mm／min則 Ns= =1000×20／﹙π×40﹚ =159.2r／min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-36 Ns= =﹙π×40×180﹚／1000 =22.6m／min 當(dāng)nw=180r／min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 Fm=fznw =0.3×4×180 =216mm／min 查《工藝手冊(cè)》表4.2-37 取fm=220mm／min 切削時(shí)，tm= =﹙21＋40＋3＋6﹚／220 =0.32min 所以tm=0.32min fm=1.5mm／r v=20mm∕min nw=95r∕min 取 fm=150 mm／min tm=0.96 Ns=22.6m／min fm=220mm／min tm=0.32min 3 專用夾具設(shè)計(jì) 3.1 機(jī)床夾具介紹 夾具至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期，機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過(guò)程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車(chē)、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門(mén)類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。夾具的現(xiàn)狀和生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求。 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛的運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝備等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，從而降低生產(chǎn)成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確的設(shè)計(jì)和合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少的重要手段。 現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求： 1.能迅速方便的裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 2.能裝夾一組相似性特征的工件。 3.適用于精密加工的高精度機(jī)床。 4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。 5.采用液壓泵站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，普遍存在尺寸鏈問(wèn)題。在把零件組裝成機(jī)器的過(guò)程中，也就是將零件上有關(guān)的尺寸進(jìn)行組合和積累。由于零件尺寸存在制造誤差，因此裝配時(shí)也就會(huì)有誤差的綜合和積累。累積后形成的總誤差將會(huì)影響機(jī)器的工作性能和質(zhì)量。這就形成了零件的尺寸誤差和綜合誤差之間的相互影響關(guān)系。設(shè)計(jì)工裝夾具也不例外。合理地確定零件的尺寸公差和形位公差顯得很重要。 3.3 機(jī)床夾具的定位及夾緊 3.3.1 概述 在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置。 機(jī)床夾具的概念： 在機(jī)床加工過(guò)程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過(guò)程，稱為工件的定位，定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過(guò)程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱夾具。 3.3.2 機(jī)床夾具的組成 1.機(jī)床夾具的基本組成部分 1）定位裝置 該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。 2）夾緊裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過(guò)程中正確位置不變。 3）夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過(guò)它將夾具所有的元件構(gòu)成一個(gè)整體。 2.機(jī)床夾具的其它特殊元件或裝置 1）連接元件 根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置。如機(jī)床夾具所具有的過(guò)渡盤(pán)，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 2）對(duì)刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對(duì)刀塊調(diào)整銑刀加工前的位置。對(duì)刀時(shí)，銑刀不與對(duì)刀塊直接接觸，而用塞尺進(jìn)行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對(duì)刀塊工作表面。 3）導(dǎo)向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。 4）其它元件或裝置 根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預(yù)出器個(gè)平衡塊等。這些元件或裝置需要專門(mén)設(shè)計(jì)。 3.3.3 機(jī)床夾具的分類 根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度，可將夾具分為以下幾種：通用夾具，專用夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。 其中專用夾具是針對(duì)某一種工件的某道工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工時(shí)，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個(gè)工件某道工序的加工需要而專門(mén)設(shè)計(jì)的，所以它的適用范圍較窄。此外，專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)。當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí)，往往因無(wú)法在使用而報(bào)廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對(duì)穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。 3.3.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機(jī)械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面的作用： 1.保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確的確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，所以在機(jī)械加工中，可以保證工件各個(gè)表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個(gè)找正對(duì)刀所花費(fèi)的時(shí)間，因此可以縮短輔助時(shí)間。另外，采用夾具裝夾或產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。 3.擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途 使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。這是在生產(chǎn)條件有限的常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車(chē)床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。 4.改善勞動(dòng)條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)。 3.4 工件的裝夾方式 工件在機(jī)床上的裝夾方式有以下三種： 1.直接找正法 在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度，找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一半多用于單件小批量生產(chǎn)和精度要求特別高的場(chǎng)合。 2.劃線找正法 在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 3.用夾具裝夾 即通過(guò)夾具上的定位元件使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。 此法由于使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。 上述裝夾工件的方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 工件在夾具中的定位，是通過(guò)工件上的定位基準(zhǔn)與家具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。 由于夾具預(yù)先在機(jī)床上以調(diào)整好位置（也有在加工過(guò)程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過(guò)夾具相對(duì)于機(jī)床也就有了正確的位置。 通過(guò)夾具上的對(duì)刀裝置，保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置。 3.5基準(zhǔn)及其分類 及其零件是由若干個(gè)表面加工組成的。這些表面之間的相對(duì)位置關(guān)系包括兩方面的要求：表面間的位置尺寸精度和相對(duì)位置精度。研究零件表面的相對(duì)位置關(guān)系，是離不開(kāi)基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就無(wú)法確定表面的位置。 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 2.工藝基準(zhǔn) 零件在加工過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。 1)裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。 2)測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸位置的基準(zhǔn)，稱為測(cè)量基準(zhǔn)。 3)工序基準(zhǔn) 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。 4)定位基準(zhǔn) 工件定位時(shí)所才采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。 需要說(shuō)明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對(duì)稱面等。它們是有具體表面來(lái)體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。 3.6工件的定位 工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位，夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對(duì)于刀具和整個(gè)工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過(guò)程。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置，顯然，工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 六點(diǎn)定位原則 定位，就是限制自由度。通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具上的位置完全確定，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則”。 3.7 工件的夾緊 3.7.1 夾緊裝置的組成 夾緊裝置的種類很多，但其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。 1)動(dòng)力裝置——產(chǎn)生夾緊力 機(jī)械加工過(guò)程中，要保證工件不離開(kāi)定位時(shí)占據(jù)的正確位置，就必須有足夠的夾緊力來(lái)平衡切削力、慣性力、離心力及重力對(duì)工件的影響。夾緊力的來(lái)源，一是人力；二是某種動(dòng)力裝置。常用的動(dòng)力裝置有：液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣一液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。 2）夾緊機(jī)構(gòu)——傳遞夾緊力 要使動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的力或人力正確地作用到工件上，需有適當(dāng)?shù)膫鬟f機(jī)構(gòu)。在工件夾緊過(guò)程中起力的傳遞作用的機(jī)構(gòu)，稱為夾緊機(jī)構(gòu)。 夾緊機(jī)構(gòu)在傳遞力的過(guò)程中，能根據(jù)需要改變力的大小、方向和作用點(diǎn)。手動(dòng)夾具的夾緊機(jī)構(gòu)還應(yīng)具有良好的自鎖性能，以保證人力的作用停止后，仍能可靠地夾緊工件。 3.7.2對(duì)夾緊裝置的基本要求 1）夾緊過(guò)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)，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中的位罡穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要使工件不產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。 3）夾緊可靠，手動(dòng)夾緊要保證自鎖。 4）夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量愈大，允許設(shè)計(jì)愈復(fù)雜、效率愈商的夾緊裝置。 5）工藝性好，使用性好。其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求筒單，便于制造和維修。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。 3.7.3 夾緊力的確定 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。 對(duì)工件只施加一個(gè)夾緊力，或施加幾個(gè)方向相同的夾緊力時(shí)，夾緊力的方向應(yīng)盡可能朝向主要限位面。 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)落在工件剛性較好的方向和部位。 4.夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工表面。 3.8夾具的設(shè)計(jì) 對(duì)機(jī)床專用夾具的基本要求可總括為以下幾個(gè)方面：穩(wěn)定的保證工件的加工精度 1)提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率 2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件 3)應(yīng)能夠降低工件的制造成本 4)適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本 1.定位基準(zhǔn)的選擇 本夾具用于在立式銑床上加工40外圓端面，工件以底面為定位基準(zhǔn)，用支承板和支承釘定位。為了縮短輔助時(shí)間，采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。 2.切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：套式面銑刀 1)切削力 2)本步加工可按銑削估算卡緊力。實(shí)際