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厚德 博學 唯實 求新 廣東技術師范學院 機電學院 12機電本 廣東技術師范學院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 ZG45鋼 毛 坯 種 類 棒類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 05 鍛造 配料鍛件 鍛 10 熱處理 退火（消除內應力） 熱 15 車 車左端面，打中心孔 金 臥式車床CA6140 專用夾具，端車刀，中心鉆孔 20 車 車外圓端面，退刀槽和倒角，右端面 臥式車床CA6140 專用夾具，外圓車刀，端車刀，退槽刀，特制刀具 25 銑 銑寬13h13的兩端面 臥式銑床X62W 專用夾具，三面刃銑刀 30 鉆 鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8至Φ12H11 立式鉆床Z525 專用夾具，麻花鉆，鉸刀 35 銑 銑Φ32鍵槽 臥式銑床X62W 專用夾具，槽銑刀， 40 鉆 鉆Φ4孔 立式鉆床Z525 專用夾具，麻花鉆 45 精車 精車Φ30外圓面 臥式銑床X62W 專用夾具，外圓車刀 50 精車 精車Φ24外圓面 臥式銑床X62W 專用夾具，外圓車刀 55 磨 磨Φ30的外圓面 外圓磨床M1420 專用夾具，砂輪 60 磨 磨Φ24的外圓面 外圓磨床M1420 專用夾具，砂輪 65 清洗，去毛刺 70 驗收 75 入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 2015.0101 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 15 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 車左端面 端面車刀 875 110 0.3 3 0.25 0.32 3 打中心孔 中心鉆孔 875 110 0.3 5 0.15 0.11 4 5 6 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 粗車外圓面Φ30 875 110 0.3 3 0.25 0.32 3 車退刀槽 875 110 0.3 6 4 倒角 875 110 0.2 1 5 粗車外圓面Φ24 875 110 0.3 3 0.15 0.11 6 車退刀槽 875 110 0.2 6 7 倒角 875 110 0.2 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 40 銑 ZG6140 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒類L 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) CA6140、X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 銑Φ12左端面， 575 19.5 0.25 5.4 1 0.44 0.41 3 倒角1x45 198 9.33 0.10 0.6 1 0.44 0.41 4 拆開 ，裝夾 200 89.5 0.5 2 1 0.44 0.41 5 銑Φ12右端面 6 倒角1x45° 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 40 銑 ZG6140 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒類L 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) CA6140、X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 13h13鉆孔至￠10.8 麻花鉆，升降式銑床 量具：游標卡尺， 575 19.5 0.25 5.4 1 0.44 0.41 3 鉸￠10.8到￠12H11 鉸刀，升降式銑床 量具：游標卡尺 198 9.33 0.10 0.6 1 0.44 0.41 4 倒角1x45° CA6140 量具：量角器 200 89.5 0.5 2 1 0.44 0.41 5 6 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 20 車 ZG45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒類 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) CA6140 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 粗車Φ24 CA6140 量具：游標卡尺 875 110 0.3 3 3 0.44 0.41 3 精車Φ24 CA6140 量具：游標卡尺 960 130 0.1 0.2 1 0.44 0.41 4 根部倒圓R0.5 CA6140 量具：量角器 200 89.5 0.5 2 1 0.44 0.41 5 車退刀槽 CA6140 量具：量角器 200 89.5 0.5 2 1 0.44 0.41 6 倒角1x45° 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 25 ZG45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒類 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) CA6140 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 半精車Φ22 CA6140 量具：游標卡尺 102 100 0.1 2 1 0.44 0.41 3 15°倒角 CA6140 量具：量角器 200 89.5 0.5 2 1 0.44 0.41 4 5 6 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 30 ZG45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒類 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) CA6140 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 車左端面 CA6140 量具：游標卡尺 200 163.24 0.3 1.5 1 0.44 0.41 3 倒角1x45° CA6140 量具：量角器 200 89.5 0.5 2 1 0.44 0.41 4 5 6 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 ZG455 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒類 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 車肋板斜面 CA6140 200 163.24 0.3 1.5 1 0.44 0.41 3 4 5 6 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 45 銑 ZG45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒類 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) X52K 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 以1，2，3定位銑Φ32 深度11.20 X52K 量具：游標卡尺、量角器 800 120.5 0.5 1 1 0.58 0.79 3 4 5 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 車 ZG45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 棒類 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) Z3025 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾 2 以1，2定位鉆Φ4通孔 升降式銑床，麻花鉆 300 89.5 0.5 2 1 0.44 0.54 3 4 5 6 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 制動杠桿器 共 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 驗收 0.25 0.32 2 入庫 0.15 0.11 3 4 5 6 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 2014.12.31 12 制動器杠桿的工藝工裝設計 Brake lever process and tooling design 題 目∶ 制動器杠桿的工藝工裝設計 系 名： 專業(yè)班級： 學生姓名： 學 號： 指導教師姓名： 指導教師職稱： 二○一二年 三 月 日 目錄 摘要 1 引 言 2 第一章 零件的分析 3 第二章 工藝規(guī)程的設計 4 2.1確定毛坯的的制造形式 4 2.2制訂工藝路線 4 2.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.4確定切削用量及基本工時 8 第三章 專用夾具的設計 10 3.1問題提出 10 3.2 定位基準的選擇 10 3.3定位元件的設計 10 3.4切削力及夾緊力計算 10 3.5定位誤差分析 12 3.6 夾具設計及操作簡要說明 13 總 結 15 致 謝 16 參 考 文 獻 17 摘 要：本設計所設計的零件是制動器杠桿，主要分析零件的加工工藝性，并對其工藝性進行分析規(guī)劃，盡而做出相應工藝過程卡，然后再設計車外圓的專用夾具，并分析此工序的計算工時和所選刀具等，然后再對夾具設計過程進行總結歸納。 關鍵詞： 制動器杠桿；專用夾具；加工工藝性 ABSTRCT：The design of the design of the parts is the brake lever, mainly analyzes the machining process, and the process of analysis and planning, and to make corresponding technological process card, and then the design of Vehicle circle special fixture, and analysis of the process of computing time and the selected tool, and then to the fixture the design process were summarized. Key words: brake lever; fixture; processing technology 引 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 制動器杠桿的加工工藝規(guī)程及其夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 第一章 零件的分析 制動器杠桿共有六組加工表面，現(xiàn)分述如下： 1、Φ24P9的左端面 2、外圓面、退刀槽和倒角 3、13h13的兩端面 4、軸向槽 5、Φ12H11孔 6、Φ32孔和Φ6孔 第二章 工藝規(guī)程的設計 2.1 、確定毛坯的的制造形式 由零件圖可知，其材料為45鋼，該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應力，要求耐磨的零件。該零件上主要加工要求 1.熱處理：調質處理硬度207-255HBW； 2.φ24p9對φ30f10軸線的徑跳不大于0.04； 3.尺寸13處的兩端面對φ24軸線的垂直度公差為1/100; 4.鍵槽對φ24p9軸線的對稱線公差為0.05； 5.不許有毛刺； 6.沖壓抽模角為7，未注圓角為R2-R3； 7.杠桿端面上允許有中心孔； 8.線性尺寸未注公差為GB/T 1804-m。 根據(jù)零件材料確定毛坯為鍛件，已知零件的類型為大批量生產(chǎn)，故鍛造成型。此外，為消除殘余應力，鍛造后安排調質處理。由《機械加工工藝手冊》查得該種鍛造公差等級為CT10~11，加工余量等級MA選擇H級。 2.2 、制訂工藝路線 （1）、工藝路線方案一： 工序10：鍛造 工序20：調質處理 工序30：車左端面，鉆中心孔 工序40：車外圓面、退刀槽和倒角 工序50：銑寬13h13的兩端面 工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11 工序70：鉆Φ32孔及Φ6孔 工序 80：鉆Φ4孔 工序90：精車Φ30外圓面 工序100：磨Φ30外圓面 工序110：清洗去毛刺 工序120：驗收 工序130：入庫 （2）、工藝路線方案二： 工序10：鍛造 工序20：調質處理 工序30：車外圓面、退刀槽和倒角 工序40：銑寬13h13的兩端面 工序50：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11 工序60：鉆Φ32孔及Φ6孔 工序70：鉆Φ4孔 工序80：精車Φ30外圓面 工序90：磨Φ30外圓面 工序100：清洗去毛刺 工序110：驗收 工序120：入庫 （3）、工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一與方案二的區(qū)別是：方案二沒有車左端面、鉆中心孔這道工序，車床的加工原理是：工件跟著花盤做高速旋轉，如不用頂針頂住，工件的夾緊方式比較麻煩，如果加工了中心孔后，后面工序的加工，夾具設計相對簡單，減少了生產(chǎn)夾具的成本，提高了生產(chǎn)率，故采用方案一。 具體的工藝過程如下： 工序10：鍛造 工序20：調質處理 工序30：車左端面，鉆中心孔 工序40：車外圓面、退刀槽和倒角 工序50：銑寬13h13的兩端面 工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11 工序70：鉆Φ32孔及Φ6孔 工序 80：鉆Φ4孔 工序90：精車Φ30外圓面 工序100：磨Φ30外圓面 工序110：清洗去毛刺 工序120：驗收 工序130：入庫 2.3、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “制動器杠桿”零件材料45鋼，毛坯的重量約為1.4g，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造成型。 1、左端面，表面粗糙度為Ra50，查《切削用量手冊》表2-8得，單邊總余量Z=0.5，車削一次即可滿足要求。 2、13h13兩端面，表面粗糙度為Ra12.5，查《切削用量手冊》表2-8得，單邊總余量Z=0.5，車削一次即可滿足要求。 3、Φ12H11孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實心鍛造 4、Φ32孔、Φ6孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實心鍛造 5、Φ4孔，因孔的尺寸不大，很難鍛造成型，故采用實心鍛造 6、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2.4、 確定切削用量及基本工時 工序60：鉆孔至Φ10.8，鉸Φ10.8孔至Φ12H11 工步一鉆孔至φ10.8 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ10.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：鉸Φ10.8孔至Φ12H11 根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 此處添加夾具設計部分 總 結 設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。 設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們踏入社會的關鍵一步 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 11 第四章 制動器杠桿車外圓夾具設計 4.1 車床夾具設計要求說明 車床夾具主要用于加工制動器杠桿車外圓夾具。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉軸線同軸。選擇T(x) 611B 漢川車床。 （1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉，刀具做進給運動 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構。 角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。 （2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉運動，夾具做進給運動。 由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。 4.2車床夾具的設計要點 （1）定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求 當加工回轉表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結構和布置必須保證這一點。 當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉軸線為基準來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （2）夾具與機床主軸的連接 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式： 1)對于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。 2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結構。 圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。 對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結構，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。 圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。 圖1 車床夾具與機床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結構尺寸，可查閱有關手冊 4.3 定位機構 由零件圖分析加工外圓夾具的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達到加工要求。先設計夾具模型如下： 選擇定位元件為：支撐釘，固定V型塊，活動V型塊。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動自由度，X,Y方向的轉動自由度，支撐釘限制了Z方向的轉動自由度。可見，定位方案選擇合理。 4.4夾緊機構 選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下： 1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置； 2. 夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。 3. 夾緊機構的操作應安全、方便、迅速、省力。 4. 機構應盡量簡單，制造、維修要方便。 分析零件加工要素的性質，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結構與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。 5.4 切削力及夾緊力的計算 刀具：外圓車刀 ① 粗車切削力：查《現(xiàn)代機床夾具設計》P104表，得車削切削力計算公式： 圓周分力Fc = 902 Kp 徑向分力Fp = 2383Kp 軸向分力Ff =3326Kp 其中——背吃刀量 2.3mm f——每轉進給量 0.16mm Vc—切削速度m/min 60 Kp—修正系數(shù)1.08 所以切削時的各切削力 Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N 精車切削力：——背吃刀量0.5mm f——每轉進給量 0.13mm Vc—切削速度m/min 38 Kp—修正系數(shù) 1.08 所以切削時的各切削力 Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N 4.5零件的車床夾具的加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述： （1）定位誤差 注：V型塊夾角α=90°。 基準位移誤差： 工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對一批工件來說，當直徑由最小D－δD變大到D時，工件中心（即定位基準）將在V型塊的對稱中心平面內上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關系退出： ΔY== 基準不重合誤差： 從圖（b）中設計基準與定位基準不重合，假設定位基準不動，當工件直徑由最小D－δD變到最大D時，設計基準的變化量為，即基準不重合誤差ΔB=。 從圖(c)中可知，設計基準為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準變到的方向相反，故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差. ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207 ΔD=0.00207＜T 即滿足要求 （2）夾具誤差 夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01. （3）安裝誤差 因為夾具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計。 （4）加工方法誤差 如車床主軸上安裝夾具基準與主軸回轉軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取 =/3=0.05/3=0.017mm 零件的車床夾具總加工誤差是： 精度儲備： 故此方案可行。 4.6 確定夾具體結構尺寸和總體結構 夾具體設計的基本要求 （1）應有適當?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、安裝對刀塊或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應有適當?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。 （3）應有良好的結構工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 4.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明 （1）夾具的總體結構應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。 （2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。 （3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩。