車(chē)床前刀架拖板機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及翻轉(zhuǎn)式鉆模夾具設(shè)計(jì),車(chē)床,刀架,拖板,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,設(shè)計(jì),翻轉(zhuǎn),式鉆模,夾具 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 車(chē)床前刀架拖板工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生: 班級(jí): 學(xué)號(hào): 專(zhuān)業(yè): 指導(dǎo)老師: 摘 要 本課題來(lái)源于車(chē)床前刀架拖板零件的生產(chǎn)制造。本課題要求對(duì)車(chē)床前刀架拖板零 件進(jìn)行合理的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，包括零件每一道工序的選用設(shè)備、切削刀具、切削用量、 定位方式等，并要求繪出工序圖。另外要求對(duì)車(chē)床前刀架拖板工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及翻轉(zhuǎn)式 鉆摸進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。其目的是把所學(xué)的機(jī)械制造工藝，金屬切削原理及工藝裝備設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)知識(shí)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來(lái)，加強(qiáng)理論知識(shí)并鍛煉實(shí)踐和動(dòng)手的能力。 為培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力打下良好的基礎(chǔ)。 在課題的研究設(shè)計(jì)階段，針對(duì)該零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定加工工藝；深入理解了夾 具的相關(guān)知識(shí)，結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇需要的夾具元件，設(shè)計(jì)出夾具的整體結(jié)構(gòu) 關(guān)鍵詞:工件定位 夾具設(shè)計(jì) CAD Abstract This subject comes from the front turret lathe carriage parts manufacturing. The requirements on the knife carriage parts process planning reasonable lathe, selection of equipment, including parts of every process of the cutting tool, cutting, positioning, and drawing process. In addition to the front tool lathe carriage process design and fixture design of rotary drilling touch. The purpose is to make the manufacturing process of the mechanical, metal cutting principle and process equipment design basic knowledge and method of computer aided design combine to strengthen the theoretical knowledge and practical ability and training. A good foundation for the ability of independent analysis and problem solving problems the students lay. The research topics in the design phase, according to the structure characteristics of the parts, make the process; understand the relevant knowledge of fixture, with parts of the structural features of fixture components need, design the overall structure of the fixture Keywords: positioning of the workpiece and fixture design CAD 目 錄 前 言.........................................................................................................................................1 第一章 車(chē)床前刀架拖板零件分析...........................................................................................3 1.1 拖板零件分析 ..................................................................................................................3 1.2 毛坯的設(shè)計(jì) .......................................................................................................................4 1.3 車(chē)床前刀架拖板零件的特點(diǎn) ..........................................................................................4 第二章 前刀架拖板的機(jī)械加工工藝規(guī)程...............................................................................5 2.1 前刀架拖板的加工方法的選擇 .......................................................................................5 2.2 前刀架拖板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 ...........................................................................5 2.2.1 工藝規(guī)程的作用........................................................................................................5 2.2.2 生產(chǎn)類(lèi)型的確定........................................................................................................6 2.3 前刀架拖板零件加工工藝過(guò)程的設(shè)計(jì) ...........................................................................6 2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇........................................................................................................6 2.3.2 加工順序的安排........................................................................................................6 2.3.3 前刀架拖板加工工藝過(guò)程的確定............................................................................7 2.4 工序設(shè)計(jì) ...........................................................................................................................7 2.4.1 工時(shí)定額的計(jì)算........................................................................................................7 2.4.2 機(jī)床的選擇................................................................................................................7 2.4.3 工藝裝備的選擇........................................................................................................8 2.4.4 加工余量及工序尺寸的確定....................................................................................8 2.4.5 具體工序計(jì)算............................................................................................................8 第三章 前刀架拖板翻轉(zhuǎn)式鉆模夾具設(shè)計(jì).............................................................................17 3.1 夾具的設(shè)計(jì)要求 .............................................................................................................17 3.2 定位方案和定位元件 .....................................................................................................17 3.3 定位誤差分析 .................................................................................................................18 3.3.1 定位誤差的計(jì)算 .....................................................................................................19 3.3.2 夾緊力計(jì)算 .............................................................................................................20 3.3.3 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .....................................................................................................21 3.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 ................................................................................22 3.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) ................................................................................24 3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 ........................................................................................25 結(jié)論...........................................................................................................................................26 致謝...........................................................................................................................................27 參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................28 1 前 言 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種 類(lèi)總數(shù)的 85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng) 的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中 等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的 企業(yè)中，每隔 3~4 年就要更新 50~80％左右專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10~20％左右。近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新 加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的 投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī) 床夾具；5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高 勞動(dòng)生產(chǎn)率；6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 (2)機(jī)床夾具行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方 面。 （1）標(biāo)準(zhǔn)化：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。目前我國(guó)已有夾具 零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91 以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn) 總成本。 （2）精密化：隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精 密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1"；用 于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為 5μm。 （3）高效化：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。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有 夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右； 在車(chē)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為 9000r/min 的條件下仍 能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線 配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng) 裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 （4）柔性化：機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組 合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批 量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用 2 可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小 批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專(zhuān)用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)， 發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 在經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研和搜集、查閱了大量有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，本文對(duì)車(chē)床前刀架拖板 零件機(jī)械加工工藝過(guò)程進(jìn)行了分析和研究，編制了車(chē)床前刀架拖板零件的機(jī)械加工工 藝規(guī)程，并進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)前人的成果，并提出了自己的見(jiàn)解，在滿足零件加 工要求的前提下，提高生產(chǎn)率。 此次設(shè)計(jì)，在老師的指導(dǎo)下，將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，達(dá)到了鞏固、 擴(kuò)大、深化知識(shí)的目的，提高了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步鍛煉了有關(guān)設(shè)計(jì)、 計(jì)算、繪圖等方面的實(shí)際動(dòng)手能力，為今后更好的走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 3 第一章 車(chē)床前刀架拖板零件分析 1.1 拖板零件分析 車(chē)床前刀架拖板零件是機(jī)床的基礎(chǔ)部件，它主要起支撐刀架作用，并帶動(dòng)刀架運(yùn) 動(dòng)，在機(jī)床切削加工中起著重要作用。其結(jié)構(gòu)圖如圖所示： 圖 1-1 拖板零件結(jié)構(gòu)圖 車(chē)床前刀架拖板零件加工表面的加工工藝要求，描述如下： （1）A 面與 C 面得平行度公差 100：0.02 （2）B 面與 C 面垂直度公差為 0.01mm （3）D 面與 B 面平行度公差 100：0.02 （4）粗糙度 6.3，孔粗糙度 3.2 經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表 面，然后借助專(zhuān)用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。 零件材料是 HT200。零件年產(chǎn)量是大批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考 慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可 以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔需要鑄出。毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后再?zèng)Q定。 1.2 毛坯的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中加工余量的確定是通過(guò)查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》和《切削用 量簡(jiǎn)明手冊(cè)》來(lái)進(jìn)行的。毛坯鑄件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 2 所示： 4 圖 1-2 毛坯鑄件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1.3 車(chē)床前刀架拖板零件的特點(diǎn) 該零件外圍尺寸不大，但是孔比較多，而且在斜面上需要打孔，攻絲，給加工帶 來(lái)很大困難，傳統(tǒng)的加工方法是每一個(gè)工序需要單獨(dú)設(shè)計(jì)一套夾具，耗時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn) 率低。因此需要合理設(shè)計(jì)夾具，減少多次夾緊定位帶來(lái)的加工誤差，提高加工精度， 提升加工效率。 5 第二章 前刀架拖板的機(jī)械加工工藝規(guī)程 2.1 前刀架拖板的加工方法的選擇 零件的加工方法的選擇主要取決于加工表面的技術(shù)要求，如粗糙度、尺寸精度， 公差等級(jí)等，再有，就是和被加工材料、生產(chǎn)類(lèi)型，技術(shù)條件等也有關(guān)系。當(dāng)明確了 上述因素后，就可以根據(jù)此來(lái)選擇加工方法，來(lái)滿足零件質(zhì)量、較好的經(jīng)濟(jì)性和較高 的生產(chǎn)率的要求。車(chē)床前刀架拖板零件的主要加工面有 P、S、Q、R 及其對(duì)應(yīng)后面和右 面，R 面鉆孔和 S、Q、T 面上的孔的加工等。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ，零 件加工方法如下： （1）P 面以及內(nèi)槽兩側(cè)面以及 R 面: 表面粗糙度 Ra=6.3,公差等級(jí)為 IT11，粗銑—半 精銑。 （2）S 面：表面粗糙度 Ra=6.3,公差等級(jí)為 IT11，粗銑—半精銑。 （3）Q 面以及 R 面對(duì)應(yīng)的后面及對(duì)應(yīng)右面：表面粗糙度 Ra=6.3,公差等級(jí)為 IT11，粗 銑—半精銑。 （4）鉆底面 P 上 7 個(gè)深 16mmΦ5 底孔、1 個(gè)深 11mmΦ5 底孔、以及 2 個(gè) Φ3 油孔并分 別攻絲：表面粗糙度 Ra=6.3,公差等級(jí)為 IT11，鉆-----攻絲。 （5）鉆頂面 Q 上 Φ6H9-Φ3 階梯孔下部的 Φ3 油孔，擴(kuò)、鉸 Φ6H9 孔和鉆銑槽時(shí)的 Φ8 進(jìn)刀孔：表面粗糙度 Ra=3.2,公差等級(jí)為 IT7~IT10，鉆---擴(kuò)—鉸 （6）鉆正面 R 上 Φ4 孔至 Φ3.7、鉸孔至 Φ4：表面粗糙度 Ra=3.2,公差等級(jí)為 IT7~IT10。 鉆---鉸 （7）鉆 S 面上兩個(gè)深 15mm 的 M6 孔以及 1 個(gè)深 20mm 的 M6 孔并攻絲: 表面粗糙度 Ra=6.3,公差等級(jí)為 IT11。鉆---攻絲。 （8）鉆 T 面 Φ12 孔至 Φ11.7 鉸孔至 Φ12：表面粗糙度 Ra=3.2,公差等級(jí)為 IT7~IT10，鉆---鉸。 2.2 前刀架拖板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 2.2.1 工藝規(guī)程的作用 工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。工藝規(guī)程 的作用是： （1） 工藝規(guī)程指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件； （2） 工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)管理工作的依據(jù)； （3） 工藝規(guī)程是新建、擴(kuò)建或改建機(jī)械制造廠的主要技術(shù)資料。 因此，零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程是每個(gè)機(jī)械制造廠或加工車(chē)間必不可少的技術(shù)文 件。生產(chǎn)前用它做生產(chǎn)的準(zhǔn)備，生產(chǎn)中用它做生產(chǎn)的指揮，生產(chǎn)后用它做生產(chǎn)的檢驗(yàn)。 工廠或車(chē)間的每個(gè)工人、技術(shù)人員和干部都必須按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，以確保產(chǎn)品 6 質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本和安全生產(chǎn)。零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程作用重大，必須 認(rèn)真做好。 2.2.2 生產(chǎn)類(lèi)型的確定 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)來(lái)確定生產(chǎn)類(lèi)型。生產(chǎn)類(lèi)型將直接影響工藝規(guī)程的內(nèi)容和生 產(chǎn)的組織形式。前刀架拖板零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=10000 件/年，應(yīng)屬大批生產(chǎn)。因此，工 件的耐用性好，毛坯多用鑄件，精度一般，加工余量中等，多采用普通數(shù)控機(jī)床、專(zhuān) 用夾具（加工精度基本由其保證）等，并且工藝規(guī)程要詳細(xì)、規(guī)范。 2.3 前刀架拖板零件加工工藝過(guò)程的設(shè)計(jì) 2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 正確選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過(guò)程的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在最初的工序中只能選擇未 加工過(guò)的毛坯面為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為粗基準(zhǔn)，用加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)稱(chēng)為精基準(zhǔn)。 在加工過(guò)程中，必須相應(yīng)的以一個(gè)或幾個(gè)面為依據(jù)來(lái)加工其他表面，以達(dá)到零件圖上 的要求。所以在機(jī)械加工中要確定正確的定位基準(zhǔn)。 前刀架拖板零件粗基準(zhǔn)的選擇主要遵循粗基準(zhǔn)選擇的一般原則。粗基準(zhǔn)的選擇將 會(huì)影響各加工面的余量分配和位置精度。該零件工藝過(guò)程是以前刀架拖板毛胚的 Q 表 面為加工的粗基準(zhǔn)，首先以毛坯的 Q 表面為基準(zhǔn)來(lái)銑削 P 平面，然后用加工過(guò)的平面 為精基準(zhǔn)加工其他工序，保證了前刀架拖板零件各平面的加工余量均勻。粗基準(zhǔn)最好 只使用一次，不要重復(fù)使用，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 選擇精基準(zhǔn)應(yīng)考慮保證加工精度和裝夾準(zhǔn)確、方便。本工藝過(guò)程精基準(zhǔn)的選擇主 要考慮了以下幾個(gè)方面： （1）由于是鑄件毛胚，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)主要是選擇面積較大，精度較高的 P 面作 為定位基準(zhǔn)。 （2）當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)來(lái)定位可方便的加工其他表面時(shí)，就盡可能的在多數(shù) 工序中選擇這組基準(zhǔn)來(lái)定位，即“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，這樣的好處是避免了因基準(zhǔn)轉(zhuǎn) 換過(guò)多帶來(lái)的誤差，有利于保證其相互位置精度。 （3）選擇零件圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)來(lái)作為加工的精基準(zhǔn)，以便消除基準(zhǔn)不重合誤差， 即所謂的“基準(zhǔn)重合”原則。這樣可以減少由于定位不準(zhǔn)確引起的加工誤差。 2.3.2 加工順序的安排 一般來(lái)說(shuō)，零件的加工順序可劃分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段以 及光整加工階段，并依次進(jìn)行。前刀架拖板的加工表面除了自身的加工精度外，還有 位置精度要求。為了達(dá)到這些要求，工件的各個(gè)加工面的加工順序就不能隨意安排， 必須遵照一定的原則。即“先粗后精、先主后次、先面后孔、先基準(zhǔn)后其它” 。 7 （1）作為基準(zhǔn)的表面應(yīng)先加工，因?yàn)楹罄m(xù)工序中要以它作為定位基準(zhǔn)，即“先基 準(zhǔn)后其它”的原則。本文的工藝過(guò)程中，前刀架拖板 Q 面和 P 平面要作為基本的定位 基準(zhǔn)，故安排其先加工，以保證后續(xù)工序的加工精度。 （2）精基準(zhǔn)加工完畢后，應(yīng)對(duì)主要加工表面及關(guān)鍵孔進(jìn)行粗加工、半精加工和精 加工。主要表面的精加工一般放在最后階段進(jìn)行，以免受到其它的工序影響。次要表 面的加工可穿插在主要表面及關(guān)鍵孔加工工序之間進(jìn)行，即按照“先粗后精、先主后 次”的原則。 2.3.3 前刀架拖板加工工藝過(guò)程的確定 綜合以上的分析，制訂兩套工藝過(guò)程如下： 第一套：鑄造毛坯；以 Q 面為粗基準(zhǔn)，銑 P 面以及內(nèi)槽兩側(cè)面以及 R 面，然后銑 S 面; 翻轉(zhuǎn)零件以 P 面為精基準(zhǔn)銑加工 Q 面以、R 面對(duì)應(yīng)的后面及對(duì)應(yīng)右面，鉆底面 P 上 7 個(gè)深 16mmΦ5 底孔、1 個(gè)深 11mmΦ5 底孔、以及 2 個(gè) Φ3 油孔并分別攻絲，鉆頂面 Q 上 Φ6H9-Φ3 階梯孔下部的 Φ3 油孔，擴(kuò)、鉸 Φ6H9 孔和鉆銑槽時(shí)的 Φ8 進(jìn)刀孔，鉆 正面 R 上 Φ4 孔至 Φ3.7、鉸孔至 Φ4 鉆 S 面上兩個(gè)深 15mm 的 M6 孔以及 1 個(gè)深 20mm 的 M6 孔并攻絲，最后鉆 T 面 Φ12 孔至 Φ11.7 鉸孔至 Φ12。去毛刺，檢測(cè)。 第二套：鑄造毛坯；粗銑、半精銑 Q 面及左、右端面；翻轉(zhuǎn)零件以 Q 面為精基準(zhǔn)， 銑 P 面及前后端面，并且銑出溝槽。鉆底面 P 上 7 個(gè)深 16mmΦ5 底孔、1 個(gè)深 11mmΦ5 底孔、以及 2 個(gè) Φ3 油孔并分別攻絲，鉆頂面 Q 上 Φ6H9-Φ3 階梯孔下部的 Φ3 油孔， 擴(kuò)、鉸 Φ6H9 孔和鉆銑槽時(shí)的 Φ8 進(jìn)刀孔，鉆正面 R 上 Φ4 孔至 Φ3.7、鉸孔至 Φ4 鉆 S 面上兩個(gè)深 15mm 的 M6 孔以及 1 個(gè)深 20mm 的 M6 孔并攻絲，最后鉆 T 面 Φ12 孔至 Φ11.7 鉸孔至 Φ12，去毛刺，檢測(cè)。 第二套的工藝方案加工平面的順序有區(qū)別與第一套，但是不易保證 B 面與 C 面得 垂直度要求，并且設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，誤差較大所以應(yīng)使用第一套方案。 2.4 工序設(shè)計(jì) 工序設(shè)計(jì)的內(nèi)容是為某一工序選擇機(jī)床和工裝設(shè)備，確定進(jìn)給量，背吃刀量 （切削深度）和切削速度等切削用量，同時(shí)選擇刀具，量具等設(shè)備，以高效、高質(zhì)量 的完成本道工序。 2.4.1 工時(shí)定額的計(jì)算 T=[（365-3-3-52×2）×8×60]/10000=12.24（min） 2.4.2 機(jī)床的選擇 選擇機(jī)床要遵循一定的原則。機(jī)床的加工范圍應(yīng)與零件的外輪廓尺寸相適應(yīng)；機(jī) 床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)；機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。本 文中零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000 件/年，屬于大批量生產(chǎn)，零件的加工精度比較高的工序一 8 般采用專(zhuān)用機(jī)床，大部分工序采用通用機(jī)床。 2.4.3 工藝裝備的選擇 在單件小批量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量采用通用夾具和組合夾具，而在大批量生產(chǎn)中則應(yīng) 根據(jù)工序的加工要求自行設(shè)計(jì)制造專(zhuān)用夾具。因?yàn)橥习辶慵螤畈灰?guī)則，在加工中主 要采用專(zhuān)用夾具。量具的選擇主要是根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和要求檢驗(yàn)的精度來(lái)確定的。對(duì)拖 板的檢測(cè)可用游標(biāo)卡尺，塞規(guī)進(jìn)行檢測(cè)，如零件的長(zhǎng)、寬、高等就可以用游標(biāo)卡尺進(jìn) 行檢測(cè)，檢測(cè)通孔可用塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量。刀具的選擇主要取決于所采用的加工方法、加 工表面的尺寸、工件的材料、所要求的加工精度和表面粗糙度、生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)性 等。在對(duì)拖板的加工中的刀具均采用 SANDVIK 提供的刀具樣本，其刀具質(zhì)量好，剛度、 加工精度完全能滿足要求。 2.4.4 加工余量及工序尺寸的確定 為了保證零件圖上某平面的精度和表面粗糙度值，需要從其毛坯面上切除全部多 余的金屬層，這一金屬層的總厚度叫做該表面的加工總余量。工件加工余量的大小將 直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。例如加工余量很小時(shí)，不易去掉上道工 序所遺留下來(lái)的表面缺陷及表面的相互位置誤差而造成廢品；加工余量太大時(shí)，會(huì)造 成加工工時(shí)和材料的浪費(fèi)，甚至因余量過(guò)大而引起很大的切削力和切削熱，使工件變 形，影響加工質(zhì)量。目前，確定加工余量的方法一般有兩種，一是靠經(jīng)驗(yàn)，另一種是 查閱有關(guān)的手冊(cè)來(lái)確定。零件的工序尺寸按照“入體原則”從后向前，根據(jù)確定的加 工余量即可計(jì)算得出。 2.4.5 具體工序計(jì)算 1. 銑 P 面以及內(nèi)槽兩側(cè)面以及 R 面 I、粗銑 P 面以及內(nèi)槽兩側(cè)面以及 R 面 所選刀具為高速鋼鑲齒圓柱銑刀，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用刀具直徑為 15 的 立銑刀 切削用量及基本時(shí)間的確定 （1）ap=1.5mm，走刀次數(shù) m=1。 （2）進(jìn)給量 f= 0.8mm/r。 （3）確定切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表查?。篤c= πdnc/1000=31.79m/min。 綜上，此工步的切削用量為：ap=1.5mm ，f =0.8mm/r，n =425r/min，Vc=20m/min。 (3)計(jì)算基本工時(shí)： T=L/(f×n)=(l+y+Δ)/(f×n) =5.28min。 Ⅱ.半精銑 P 面以及內(nèi)槽兩側(cè)面以及 R 面 9 (1)選擇刀具：高速鋼鑲齒圓柱銑刀，選用刀具直徑為 15 的立銑刀 (2)確定切削用量 (a)確定背吃刀量 半精銑 P 面以及內(nèi)槽兩側(cè)面以及 R 面，加工余量為 0.5mm，一次走刀，則 ap=0.5mm。 (b)確定進(jìn)給量 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》HT200，ap=0.5mm 選 f=1.0~3.0。再由《機(jī)械制造工 藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查取 f =2mm/r。 (c)確定切削速度 Vc： =278r/mindvcnπ/'10? 查(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》取機(jī)床轉(zhuǎn)速 nc=382r/min，則實(shí)際切削速 度 Vc= πdnc/1000==18m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =0.5mm，f =2.0， n =382r/min， Vc=18m/min。 (3)計(jì)算基本工時(shí)： T=L/(f×n)=(l+y+Δ)/(f×n) =2.24min。 2. 銑削 S 面 I.粗銑 S 面 本工序?yàn)榇帚姡x刀具高速鋼鑲齒圓柱銑刀，選用刀具直徑為 15 的立銑刀。 切削用量及基本時(shí)間的確定 （1）ap=1.5mm，走刀次數(shù) m=1。 （2）進(jìn)給量 f= 0.8mm/r。 （3）確定切削速度 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得 =380r/mindvcnπ/'10? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇與 380r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 nc=420r/min，則實(shí)際切削速度 Vc= πdnc/1000=21m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =1.5mm，f =0.8mm/r，n =420r/min，Vc=21m/min。 (3)計(jì)算基本工時(shí)： T=L/(f×n)=(l+y+Δ)/(f×n) =0.7min。 Ⅱ.半精銑 S 面 (1)選擇刀具：所選刀具高速鋼鑲齒圓柱銑刀，選用刀具直徑為 15 的立銑刀 (2)確定切削用量 (a)確定背吃刀量 半精車(chē)外圓，加工余量為 0.5mm，一次走刀，則 ap=0.5mm。 (b)確定進(jìn)給量 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》HT200，ap=0.5mm，查 f=0.2~1.0。再由《機(jī)械制造 工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》查取 f =0.4mm/r。 (c)確定切削速度 Vc： 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》: =360r/mindvcnπ/'10? 查(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選取機(jī)床轉(zhuǎn)速 nc=392r/min，則實(shí)際切削 速度 Vc= πdnc/1000=19m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =0.5mm，f =0.4， n =392r/min， 10 Vc=19m/min。 (3)計(jì)算基本工時(shí)： T=L/(f×n)=(l+y+Δ)/(f×n)= 1.33min。 3. 銑削 Q 面以及 R 面對(duì)應(yīng)的后面及對(duì)應(yīng)右面 I.粗銑 Q 面以及 R 面對(duì)應(yīng)的后面及對(duì)應(yīng)右面 本工序?yàn)榇帚?，所選刀具：高速鋼鑲齒圓柱銑刀，選用刀具直徑為 15 的立銑刀。 切削用量及基本時(shí)間的確定 （1）ap=1.5mm，走刀次數(shù) m=1。 （2）進(jìn)給量 f= 0.8mm/r。 （3）確定切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》： =400r/min。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)dvcnπ/'10? 明手冊(cè)》取機(jī)床轉(zhuǎn)速 nc=424r/min，則實(shí)際切削速度 Vc= πdnc/1000=20m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =1.5mm，f =0.8mm/r，n =424r/min，Vc=20m/min。 (4)計(jì)算基本工時(shí)： T=L/(f×n)=(l+y+Δ)/(f×n) =2.04min。 Ⅱ. 半精銑 Q 面以及 R 面對(duì)應(yīng)的后面及對(duì)應(yīng)右面 (1)選擇刀具：高速鋼鑲齒圓柱銑刀，選用刀具直徑為 15 的立銑刀 (2)確定切削用量 (a)確定背吃刀量 加工余量為 0.5mm，一次走刀，則 ap=0.5mm。 (b)確定進(jìn)給量 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》HT200， ap=0.5mm，取 f=0.4。 (c)確定切削速度 Vc： 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》查 =375r/mindvcnπ/'10? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選機(jī)床轉(zhuǎn)速 nc=392r/min，則實(shí)際切削速度 Vc= πdnc/1000=18m/min。 綜上，此工步的切削用量為：a =0.5mm，f =0.4， n =392r/min， Vc=18m/min。 (3)計(jì)算基本工時(shí)： T=L/(f×n)=(l+y+Δ)/(f×n)=2.64min。 4. 鉆孔底面孔 I.鉆 7- 5mm ? （1）選則刀具 直徑為 5mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄麻花鉆 （2）確定刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.12 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命可知： 鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為后刀面最大磨損限度 1.0mm，壽命 75min。 （3）計(jì)算切削用量 切削深度 2.5Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.3/fmr? 11 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 13/min? 所以切削速度為： 82(/min)10cndv?? （4）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 7 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.68(in)lytnf??? （5）驗(yàn)算機(jī)床功率 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.32 鉆孔時(shí)軸向力、扭矩及功率的計(jì)算公式可知：軸 向 力 0zFyfCdfk? 扭矩 zMc 功率 03 cvPd 公式中的系數(shù)和指數(shù)： 、 、 、 、 、42FC?1.Fz.8Fy?0.26MC.0Mz?.8My 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.29-1 1.8Fk 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.33 加工條件改變時(shí)鉆孔軸向力及扭矩的修正系數(shù)： 、 、 、.3xFk.0 xMk.9hF.7h 則 1.0.8042651.309243.()zFyfCdf N?????2.0.. .8761.zMck m? 0 71.3.9()6cvPkwd??? 根據(jù) Z3025 床機(jī)床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床功率足夠，可以正常加工。 Ⅱ、鉆 1- 5mm ? （1）選則刀具 直徑為 5mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄麻花鉆。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 2.5Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.3/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 1in 12 所以切削速度為： 82(/min)10cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.74(in)lytnf??? 5. 鉆上面兩孔 I 鉆 3mm 孔? （1）選則刀具 直徑為 3mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄麻花鉆。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 1.5Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.2/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 1in 所以切削速度為： 168(/in)0cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.64(min)lytnf??? Ⅱ.擴(kuò) 6mm 的孔? （1）選則刀具 直徑為 6mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄擴(kuò)孔鉆。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 1.5Pa? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.9/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 1in 所以切削速度為： 539(/in)10cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.25(min)lytnf??? Ⅲ.鉸 6mm 的孔 ? （1）選則刀具 直徑為 6mm 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。 13 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 0.1Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。1.0/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 6in 所以切削速度為： 318(/in)0cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.46(min)lytnf??? Ⅳ 鉆 8mm 的孔? （1）選則刀具 直徑為 8mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄麻花鉆。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 4.0Pa? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.4/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 2in 所以切削速度為： 796(/in)10cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.53(min)lytnf??? 6. 鉆 R 面上孔 Ⅰ.鉆 3.7mm 的孔 ? （1）選則刀具 直徑為 3.7mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄麻花鉆。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 1.85Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.2/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 13in 所以切削速度為： 19(/in)0cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為： 14 0.41(min)lytnf??? Ⅱ.鉸 4.0mm 的孔 ? （1）選則刀具 直徑為 4mm 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 0.15Pa? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.6/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 13in 所以切削速度為： 1035(/in)cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.142(min)lytnf??? 7. 鉆 S 面上的孔 Ⅰ.鉆 2- 5mm 的孔? （1）選則刀具 直徑為 5mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄麻花鉆。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 2.5Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.4/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 13in 所以切削速度為： 82(/in)10cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.132(min)lytnf??? Ⅱ.鉆 1- 15mm 的孔? （1）選則刀具 直徑為 5mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄麻花鉆。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 2.5Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.3/fmr? 15 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 13/min? 所以切削速度為： 82(/min)10cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.12(in)lytnf??? Ⅲ 攻 2-M6 螺紋 Ⅳ 攻 1-M6 螺紋 8. 鉆 T 面上的孔 Ⅰ. 鉆 11.7mm 的孔? （1）選則刀具 直徑為 11.7mm 的標(biāo)準(zhǔn)直柄麻花鉆。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 5.8Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.5/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 13in 所以切削速度為： 354(/in)10cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為：0.8(min)lytnf??? Ⅱ. 鉸 12mm 的孔? （1）選則刀具 直徑為 12mm 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。 （2）計(jì)算切削用量 切削深度 0.15Pam? 進(jìn)給量 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表選擇 。0.8/fmr? 計(jì)算切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表取 13in 所以切削速度為： 345(/in)10cndv?? （3）計(jì)算基本工時(shí) 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表，鉆孔過(guò)程分 1 次進(jìn)給完成，則基本工時(shí)為： 16 0.56(min)lytnf??? 17 第三章 前刀架拖板翻轉(zhuǎn)式鉆模夾具設(shè)計(jì) 3.1 夾具的設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)夾具，首先要仔細(xì)分析加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方 法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進(jìn)行安裝、定位、夾緊； 在完成夾具草圖后，進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘、螺母、定位銷(xiāo)等的固定方 式，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)個(gè)零部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；根據(jù)零件的使用要求，選擇相應(yīng)的 材料。 完成鉆床夾具的所有設(shè)計(jì)后，用 AutoCAD 進(jìn)行二位圖形的繪制，首先畫(huà)裝配圖， 然后從裝配圖上拆畫(huà)零件圖，標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求，最后進(jìn)行論文撰寫(xiě)、整理、 修改完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)。 本例中夾具的設(shè)計(jì)任務(wù)是：前刀架拖板翻轉(zhuǎn)式鉆模夾具設(shè)計(jì) 3.2 定位方案和定位元件 18 圖 3-1 定位夾緊方式簡(jiǎn)單示意圖 本夾具用于鉆銷(xiāo)零件所需的的孔和。由于被加工孔與零件底面有相對(duì)位置度要求， 應(yīng)以底面為基準(zhǔn)，限制其自由度。工件裝到夾具上后，由定位銷(xiāo)使其完全定位，然后 用兩個(gè)聯(lián)動(dòng)壓板同時(shí)將工件夾緊。 安裝工件時(shí)，松開(kāi)兩螺母，將兩壓板抬起，將工件固定到在定位銷(xiāo)上，落下壓板， 擰螺母，使兩壓板壓緊工件，便可使工件加緊。夾具以?shī)A具體的一面及定位鍵在銑床 工作臺(tái)上定位，并用螺栓擰緊。本夾具使用聯(lián)動(dòng)壓板，可使四個(gè)夾緊點(diǎn)同時(shí)均勻受力， 而且操作方便。 本夾具設(shè)計(jì)為加工零件的上、下兩側(cè)孔。當(dāng)一側(cè)的孔加工完成，翻轉(zhuǎn)夾具體實(shí)現(xiàn) 另一側(cè)孔的加工。這種設(shè)計(jì)減少了對(duì)零件的多次裝夾，提高了加工效率。 3.3 定位誤差分析 工件在夾具中的定位誤差 ΔDW=ΔDB+Δjw()()min0.30.6()jwxjygjTXm?????? 又 ΔDB=0 (基準(zhǔn)不重合誤差), ΔDW=0+0.06=0.06 故工件在夾具中的定位誤差符合加工要求。 19 圖 3-2 定位誤差分析示意圖 3.3.1 定位誤差的計(jì)算 該夾具以一銷(xiāo)定位，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。 gwj???? 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴銷(xiāo)的定位誤差 ：11minDd???? 12min2min.DdDdJWarctgL?????? 其中： ，10.52D?20 ，d.3d? ， min??min4? .6DWm?? .02J ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inaxyj?? 其中接觸變形位移值： 20 1 ()(9.62nHBZyRaZkNcl??? 查[5]表 1～2～15 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos.8jym?? ⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過(guò)Mj??m5. ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD. 誤差總和： 0.53jw??? 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.3.2 夾緊力計(jì)算 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬 間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù) 作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW?? 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有：： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表 可得： 6~ 12?..01.301.56CK???? 12522.3P ....f 所以有： 193.08()KCWFN?? 76P 5.()Kf? 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： )(210 ??????tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 21 6.2???.76zr?901??052??'29??? 螺旋夾緊力： 048()WN 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下： 163 圖 4.1 受力簡(jiǎn)圖 由表 得：原動(dòng)力計(jì)算公式 261?001KLWl??? 即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ??? 由上述計(jì)算易得： K?? 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定 選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 3.3.3 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用螺旋直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱(chēng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 由于這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，夾緊可靠，通用性大，故在機(jī)床夾具中得到廣泛運(yùn)用。它的 主要缺點(diǎn)是夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)力。 本夾具采用移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。同時(shí)， 由于移動(dòng)壓板標(biāo)準(zhǔn)件，可直接購(gòu)買(mǎi)，降低了夾具的制造成本。 夾緊力的計(jì)算 22 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按下列計(jì)算： )(2'1'0????tgrtQLWz 式中： W0——單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力 （N ） ； Q ——原始作用力 （N ） ； L——作用力臂（mm） ； ——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm ） ，其值視螺桿端部的結(jié)'r 構(gòu)形式而定，參見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版表 1-2-20； ——螺桿端部與工件間的摩擦角（°） ；1? ——螺紋中徑之半（mm） ；zr ——螺旋升角 （°） ，參見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 》第三版表 1-2-21；? ——螺旋副的當(dāng)量摩擦角 （°） ， 式中 為螺旋副的摩擦角（°） ，2'? 2? β 為螺紋牙型半角（°） ，參見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版表 1-2-22。 3.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少 更換鉆套的輔助時(shí)間。 23 圖 6.1 可換鉆套 表 d D D1 H t 基本 極限 偏差 F7 基本 極限 偏差 D6 ＞0～1 3 +0.010 +0.004 6 ＞1～1.8 4 7 ＞1.8～2.6 5 8 6 9 -- ＞2.6～3 +0.016 +0.006 ＞3～3.3 6 +0.016 +0.008 9 ＞3.3～4 7 10 ＞4～5 8 11 8 12 16 ＞5～6 +0.022 +0.010 10 +0.019 +0.010 13 ＞6～8 12 15 10 16 20 ＞8～10 +0.028 +0.013 15 18 ＞10～12 18 +0.023 +0.012 22 12 20 25 ＞12～15 22 26 0.008 ＞15～18 +0.034 +0.016 26 30 16 28 36 ＞18～22 30 +0.028 +0.015 34 ＞22～26 35 39 20 36 HT 200 ＞26～30 +0.041 +0.020 42 46 ＞30～35 48 +0.033 +0.017 52 25 HT200 56 ＞35～42 +0.050 +0.025 55 +0.039 59 30 56 67 0.012 24 ＞42～48 62 66 ＞48～50 70 +0.020 74 0.040 3.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確 的安裝在機(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)雜 的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接， 而且在零件的加工過(guò)程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)， 因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落 在夾具體上，切屑積聚過(guò)多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，必 須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷 性等，在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮。 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约?夾具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn) 行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(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。 （3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表