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廣東海洋大學(xué)2005屆本科生課程設(shè)計(jì)
目 錄
序言······························································2
CA6140車床的型號831002撥叉工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1. 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定·································2
1.撥叉的用途···················································3
2.撥叉的技術(shù)要求···············································3
3.審查撥叉的工藝性·············································4
4.確定撥叉的生產(chǎn)類型···········································4
二. 確定毛坯,繪制毛坯簡圖·········································4
1.選擇毛坯······················································4
2.確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量······························5
三.擬定撥叉工藝路線···············································5
1. 基面的選擇···················································5
2.表面加工方法的確定表面加工方法的確定··························6
3.加工階段的劃分················································6
4.工序的集中與分散···············································6
5.確定撥叉的生產(chǎn)類型············································6
6.工藝路線的確定················································7
四．機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定·······························8
五. 撥叉φ60孔切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算·······························9
1.切削用量計(jì)算····················································10
2.時(shí)間定額的計(jì)算·················································10
六．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)·····················································12
1.設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題················································12
2.定位方案設(shè)計(jì)····················································13
3. 工件誤差分析計(jì)算···············································13
4. 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)···················································14
5.夾緊裝置設(shè)計(jì)····················································14
6夾緊力與切削力的計(jì)算·············································16
7.夾具體的設(shè)計(jì)·····················································16
參考文獻(xiàn)·······························································18
序 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)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)的各種課程的一次深入而綜合的總復(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。
就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì),能夠綜合地系統(tǒng)化地掌握所學(xué)過的知識并加以應(yīng)用,對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，同時(shí)從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，以便于以后更好地投入工作，為未來做好打算。
一.撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.撥叉的用途
該撥叉應(yīng)用在CA6140型車床變速箱傳動軸上的換檔機(jī)構(gòu)中.該撥叉頭以Φ25mm孔套在變速叉軸上,并用螺釘經(jīng)螺紋孔M22mm與變速叉軸聯(lián)結(jié),撥叉腳則夾在兩齒輪之間.當(dāng)需要變速時(shí),操縱變速手柄,變速操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉壁部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移,撥叉腳撥動三聯(lián)滑移變速齒輪在花鍵軸上滑動以改變檔位,從而改變車床主軸的旋轉(zhuǎn)速度.
該撥叉是在停車時(shí)用于換檔的,承受的彎曲應(yīng)力和沖擊載荷較小,因此零件應(yīng)具有的強(qiáng)度和韌性均不高.該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸也(H7)、鎖銷螺紋孔M22×1.5mm、撥叉長槽,在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)予以保證.
2.撥叉的技術(shù)要求
按表1-1形式將撥叉的全部技術(shù)要求列于表1中,
表1 撥叉零件技術(shù)要求
加工表面
尺寸偏差(mm)
公差及精度等級
表面粗糙度Ra(μm)
形位公差(mm)
長槽側(cè)面
IT11
3.2
長槽底面
IT12
6.3
撥叉腳兩端面
IT11
3.2
撥叉腳內(nèi)表面
IT12
3.2
M22×1.5mm螺紋孔到大槽外側(cè)
IT12
Φ25mm孔
IT7
1.6
M22×1.5mm孔
撥叉頭左端面
80
撥叉頭右端面
80
該撥叉形狀特殊,結(jié)構(gòu)簡單,屬于典型的叉桿類零件.為了實(shí)現(xiàn)換檔變速的功能,其叉軸孔與變速叉軸有較高的配合要求,因此加工精度要求較高.為保證撥叉換檔時(shí)叉腳受力均勻,要求叉腳兩端面對叉軸孔mm的垂直度要求為0.1mm.為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)確的位置,改換檔位準(zhǔn)確,撥叉用螺釘定位.
綜上所述,該撥叉件的各項(xiàng)技術(shù)要求制訂得較合理.
3.審查撥叉的工藝性
分析零件圖可知,撥叉腳兩端面要求切削加工,并在軸向方向上高于相鄰表面,這樣既減少了加工面積,又提高換檔時(shí)叉腳端面的接觸剛度.Φ25mm孔和M22mm螺紋孔的端面均為平面,可以防止加工過程中鉆頭鉆偏,以保證孔的加工精度.長槽兩側(cè)面精度要求較高,而上表面及下表面精度要求不高,加工比較容易.該零件主要工作表面雖然加工精度相對較高,但也可以在正常的生產(chǎn)條件下,采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來;除主要工作表面外,其余的加工精度均較低.綜上所述知,該零件不需要高精度機(jī)床加工,通過銑削鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求.由此可見,該零件的工藝性較好.
4.確定撥叉的生產(chǎn)類型
依據(jù)設(shè)計(jì)要求可知,該零件的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn).撥叉的重量為1.45kg,查表1-3可知,該撥叉屬于輕型零件.
2. 確定毛坯,繪制毛坯簡圖
1.選擇毛坯
由于該撥叉在工作過程中承受的沖擊載荷較小,受力小,故選擇材料為HT200.因?yàn)樵摀懿娴纳a(chǎn)類型為大量生產(chǎn),為提高生產(chǎn)效率和鑄造件的表面質(zhì)量與機(jī)械性能,采用砂型鑄造金屬模機(jī)器造型.
2. 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量
由表2-1～表2-5知,要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量,應(yīng)先確定以下各項(xiàng)因素:
(1).公差等級
由撥叉的鑄造方法和材料,并查表2-1得毛坯公差等級為CT10級.
(2) .公差帶位置
公差帶應(yīng)相對于基本尺寸對稱分布,即一半在基本尺寸之上,一半在基本尺寸之下.
(3) .要求的機(jī)械加工余量
根據(jù)工件的鑄造方法和鑄件的材料,查表2-5得其精度等級為F級.
根據(jù)上述條件,可查表2-3,表2-4確定鑄件的尺寸公差和機(jī)械加工余量.
表2 撥叉鑄件毛坯尺寸公差及機(jī)構(gòu)加工余量
項(xiàng)目(mm)
機(jī)械加工余量(mm)
尺寸公差(mm)
腳內(nèi)圓寬度Φ60
2
2.8
長槽寬度16
2
2.2
腳端面寬度12
1.5
2.2
中心距126.11
0.5
3.6
孔徑Φ25
2
2.4
端面44
2
2.8
長槽底面至上表面8
2
2
頂面36
2
2.6
3. 擬定撥叉工藝路線
1.定位基面的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分,通常先確定精準(zhǔn),然后再確定粗基準(zhǔn).
（1）精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)撥叉零件的技術(shù)要求同裝配要求，選擇撥叉右端面同軸孔φ25作為精基準(zhǔn)。零件上很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，，軸孔φ25的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作為精基準(zhǔn)加工撥叉的左右端面，螺紋孔M22×1.5同槽，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)跟工藝基準(zhǔn)的重合，，保證了被加工表面的垂直度要求，另外，由于撥叉的剛性較差，受力容易產(chǎn)生變型，夾緊力應(yīng)該垂直于主要定位面，選用撥叉φ25孔端面做精基準(zhǔn)，夾緊可作用在端面上，夾緊可靠，不容易引起零件變型。
（2）粗基準(zhǔn)的選擇
對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊，毛刺或其他表面殘缺。對有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ25孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ42孔作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
2. 表面加工方法的確定
根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,確定加工件各表面的加工方法,如表所示.
表3 撥叉零件各表面加工方案
加工表面
尺寸精度等級
表面粗糙度Ra(μm)
加工方案
備注
Φ25mm孔
IT7
1.6
擴(kuò)-粗鉸-精鉸
表1-7
長槽內(nèi)側(cè)面
IT9
3.2
粗銑-精銑
表1-8
長槽底面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
長槽上表面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
螺紋孔端面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
螺紋孔
IT7
3.2
擴(kuò)孔-絲錐攻螺紋
表1-7表1-10
撥叉腳兩端面
IT11
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
Φ60mm孔
IT12
3.2
粗鏜-半精鏜
表1-7
撥叉腳底面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
3. 加工階段的劃分
該撥叉加工質(zhì)量比較高,可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工階段.
在粗加工階段,首先將精基準(zhǔn)Φ25mm孔準(zhǔn)備好,使后續(xù)工序可以采用精基準(zhǔn)定位加工,保證其它表面加工的精度要求;然后粗銑長槽上表面、長槽底面、長槽內(nèi)側(cè)面、撥叉腳內(nèi)表面,切撥叉腳底面及加工螺紋孔;在精加工階段,進(jìn)行長槽內(nèi)側(cè)面的精銑.
4. 工序的集中與分散
該零件選用工序分散原則安排撥叉的加工工序.采用分散原則安排生產(chǎn),可以使所用機(jī)床和工藝準(zhǔn)備簡單,并易于調(diào)整.
5. 工序順序的安排
（1）機(jī)械加工工序
1) .遵循"先基準(zhǔn),后其它"原則,首先加工精基準(zhǔn)―撥叉頭叉軸孔mm.
2) .遵循"先粗后精"原則,先安排粗加工工序,后安排精加工工序.
3) .遵循"先主后次"原則,先加工主要表面―叉軸孔mm和長槽及撥叉腳兩端面,后加工次要表面―螺紋孔端面及螺紋孔、撥叉孔內(nèi)表面及底面.
4) .遵循"先面后孔"原則,先加工螺紋孔上表面再加工螺紋孔.
（2）輔助工序
精加工完成后,安排去毛刺、清洗等終檢工序.
綜上所述,該該撥叉工序的安排順序?yàn)?基準(zhǔn)加工―主要表面的粗加工及長槽內(nèi)側(cè)面的精加工―主要表面半精加工和次要表面加工.
6. 確定工藝路線
在綜合上述工序順序安排原則的基準(zhǔn)上,列出撥叉的工藝路線如表4所示.
表4 撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的選用
工序號
工序名稱
機(jī)床設(shè)備
刀具
量具
1
擴(kuò)-粗鉸-精鉸Φ25孔
Z525型鉆床
擴(kuò)孔鉆、鉸刀
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
2
粗銑、半精銑
Ф60孔上下端面
X5032臥式銑床
端銑刀
游標(biāo)卡尺
3
鏜、半精鏜Ф60孔
臥式鏜床
高速鋼鏜刀
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
4
銑螺紋孔端面
臥式銑床
端銑刀
游標(biāo)卡尺
5
鉆Ф20孔
立式鉆床
鉆刀
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
6
攻M22x1.5螺紋
立式鉆床
絲錐
游標(biāo)卡尺
7
銑槽端面
臥式銑床
端銑刀
游標(biāo)卡尺
8
銑16H11的槽
萬能銑床
三面刃銑刀
游標(biāo)卡尺
9
兩件銑斷
萬能銑床
鋸片銑刀
游標(biāo)卡尺
10
檢查
游標(biāo)卡尺，塞規(guī)
四．機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
工序一 撥叉叉軸孔加工余量和公差的確定
由表2―28可查得,擴(kuò)孔余量Z擴(kuò)孔=2mm,粗鉸余量Z粗鉸=0.14mm,精鉸余量Z精鉸=0.06mm,查表1―20可依次確定各工序的加工精度等級為擴(kuò)孔:IT12;精鉸:IT10;精鉸IT7.根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2―40可確定工步的公差值為擴(kuò)孔:0.2mm粗鉸:0.084mm,精鉸0.021mm.
綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為擴(kuò)孔:mm,粗鉸mm,精鉸mm.
工序二 φ60孔上下端面加工余量和公差的確定
該工序的加工過程是雙邊加工，參考表2—4，取該端面的加工余量為2mm，銑削加工余量為：粗銑1.3mm，精銑0.7mm。
查表1-20知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度可達(dá)IT11，其公差值為0.11mm。
工序三 撥叉腳φ60孔加工余量和公差的確定
因?yàn)棣?0孔的精度等級為H12，且粗糙度要求為3.2，查表1-7得，粗鏜，半精鏜就能滿足要求，所以確定其加工方案為粗鏜—半精鏜。由表2―29可查得,粗鏜余量Z粗鏜=1.5mm,半精鏜余量Z半精鏜=0.5mm,查表1―20可依次確定各工序的加工精度等級為粗鏜:IT11;半精鏜:IT10.根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2―40可確定工步的公差值粗鏜:0.220mm半精鏜:0.140mm. 高速鋼鏜刀，臥式車床T68
綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為粗鏜mm,精鉸mm
工序八 粗銑、精銑16H11槽側(cè)面和底面的加工余量、工序尺寸和公差的確定。
由表2-36可知，精銑余量Z=1mm;公差值為+0.3。精加工15它們的相互關(guān)系如下圖：
加工方向
16H11
15
1
五.撥叉叉軸孔切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算
工序四 以φ25孔為精基準(zhǔn)，粗鏜，半精鏜φ60孔，保證孔的精度達(dá)到IT12。
1．切削用量的計(jì)算
(1)粗鏜孔工步
1）背吃刀量 取ɑp=0.75mm(背吃刀量為加工余量的一半)
2）進(jìn)給量的確定 由表5-29可取工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3-1.0 mm/r。這里選擇f=0.8mm/r
3）切削速度的計(jì)算 工 件的材料為HT200，刀具為高速鋼鏜刀，由表5-29，切削速度可取為v=20-35 m/min，由公由公式(5―1)得,可求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速,由此可選擇臥式鏜床T68?？扇∞D(zhuǎn)速n=960r/min, 由此轉(zhuǎn)速代入公式(5―1),可求得該工序的實(shí)際鏜削速度=179.4m/min
（2)半精鏜工步
1）背吃刀量 取ɑp=0.25mm
2）進(jìn)給量的確定 由表5-29可取工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2-0.8mm/r.這里選擇0.6 mm/r
3）切削速度的計(jì)算 由表5-29，切削速度可取為v=25-40m/min，由公由公式(5―1)得,可求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速,由此可選擇臥式鏜床T68?？扇∞D(zhuǎn)速n=960r/min, 由此轉(zhuǎn)速代入公式(5―1),可求得該工序的實(shí)際鏜削速度.
2.時(shí)間定額的計(jì)算
(1)基本時(shí)間tm的計(jì)算
1）鏜撥叉φ60孔
根據(jù)表5-39中的鏜孔基本時(shí)間計(jì)算公式可求出該工序的基本要求，式中L=12mm,= ,一般當(dāng)=90度時(shí)，=2~3，這里取=2，=3~5, 這里取=4，=單件小批生產(chǎn)時(shí)的試切附加長度。i 為進(jìn)給次數(shù)，在本題中為一次。=f X n=960r/min X 0.8mm/r=,
將上述的結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間是=0.025min=1.5s
2)半精鏜鏜撥叉φ60孔
根據(jù)題意，半精鏜與粗鏜的分別是進(jìn)給量f不同，f=0.6mm/r，因此=f X n=960r/min X 0.6mm/r=576, 將上述的結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間是=0.033min=2s.
所以總基本時(shí)間=+=3.5s
(2)輔助時(shí)間tf 的計(jì)算
輔助時(shí)間tf 與基本時(shí)間的關(guān)系為tf =（0.15-0.2），這里取tf =0.2，則各工序的輔助時(shí)間分別為：
粗鏜的輔助時(shí)間：tf =0.2=1.5X0.2=0.3s
半精鏜的輔助時(shí)間：tf =0.2=2X0.2=0.4s
所以總輔助時(shí)間tf=tf1+tf2=0.3+0.4=0.7s
(3)其他時(shí)間計(jì)算
除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要和準(zhǔn)備與結(jié)束時(shí)間，，但是撥叉為大批量生產(chǎn)，準(zhǔn)備和結(jié)束的時(shí)間甚微，可以忽略不算，，布置工作地時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%-7%，這里取5%，休息與生理需要時(shí)間tx 是作業(yè)時(shí)間的2%-4%，這里取3%，則可知道：
粗鏜的輔助時(shí)間: 5%×(tj+tf)= 5%×(3.5+0.7)=0.21s
半精鏜的輔助時(shí)間: 3%×(tj+tf)= 3%×(3.5+0.7)=0.126s
綜合上述知,單件時(shí)間定額： ]
tdj=tj+tf+tb+tx+tz= 3.5+0.7+0.21+0.126=4.536s
六．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
在機(jī)床上加工工件時(shí),為了使工件在該工序所加工的表面能達(dá)到規(guī)定的尺寸和位置公差要求,在開動機(jī)床進(jìn)行加工之前,必須使工件占有一正確的位置,并保證在加工過程中能夠保持定位位置不變.為此,必須對工件進(jìn)行定位和夾緊.
1.夾具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題
本夾具是用來鏜φ60孔，加工本道工序時(shí)，應(yīng)注意該工藝孔應(yīng)與φ25孔由一定的同軸度要求，為保證形位公差，需要在加工時(shí)用應(yīng)用φ25孔為精基準(zhǔn)；該零件的尺寸精度也有一定的要求，應(yīng)保證該夾具與零件之間由良好的接觸關(guān)系。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，主要應(yīng)考慮如何定位才能加工出合格的零件，如何才能減低勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率。
2.定位方案設(shè)計(jì)
按照加工要求,工件上應(yīng)該被限制的自由度均要被限制.根據(jù)所加工的撥叉零件的尺寸及工作要求,加工撥叉叉軸孔時(shí),工件以Φ25H7及Φ60H12孔端面和側(cè)板為定位基準(zhǔn)，在長圓柱銷，浮動支承塊和擋銷尚實(shí)現(xiàn)完全定位，采用DQG型汽缸通過對稱布置的兩套鉸鏈機(jī)構(gòu)和壓板加緊工作，綜上所述知,工件的的六個(gè)自由度被完全限制,工件已實(shí)現(xiàn)完全定位.
3.工件誤差分析計(jì)算
定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差Δjb和定位副制造不準(zhǔn)確誤差Δdb兩部分組成,定位誤差的大小是兩項(xiàng)誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和,即Δdw=Δjb+Δdb.
基準(zhǔn)不重合誤差Δjb:由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,查標(biāo)準(zhǔn)公差值表得工件擋銷的標(biāo)準(zhǔn)公差為0.62mm,即極限偏差為±0.3.由于夾緊力的作用,工件總是靠近擋銷,所以Δjb=0.5×0.31=0.15mm.
查機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表85-10得定位副制造不準(zhǔn)確誤差Δdb=0.015mm.
所以,Δdw=Δjb+Δdb=0.15+0.015=0.165mm.
4.導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)
鉆床夾具的導(dǎo)向元件為可換鉆套,它的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置,并在加工中對鏜刀等加工刀具進(jìn)行引導(dǎo),防止刀具在加工中發(fā)生偏斜.
(1)鉆套高度:鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān).鉆套高度H越大,刀具的導(dǎo)向性越好,但刀具與鉆套的摩擦越大,一般取H=(1～2.5)d,所以H=1×59.5～2.5×60mm=59.5～150mm.查《機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表9-10可取快換鉆套的高度H=45mm.
(2)排屑間隙h值應(yīng)適當(dāng)選取,上值太小時(shí),切屑難以自由排出,使加工表面被損壞;h值太大時(shí),會降低鉆套的導(dǎo)向作用,影響加工精度.加工鑄鐵時(shí),h=(0.3～0.7)d=0.3×59.5～0.7×60mm=17.85～42mm.查《機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表9-10可取排屑間隙h=16mm.
(3)確定鉆套位置尺寸和公差
鉆套位置尺寸以工件相應(yīng)尺寸的平均尺寸為基本尺寸,其公差取為工件相應(yīng)尺寸公差的1/5～1/2,偏差對稱標(biāo)注.由夾具可知：工序尺寸（鉆套中心線與外壁的距離）L=70，而尺寸公差?。?.07×（1/5～1/2）mm，取+0.035mm，則鉆套的位置尺寸為L=（70+0.035）mm
5.夾緊裝置設(shè)計(jì)
在加工過程中,工件會受到切削力、離心力等外力的作用,為了保證在這些外力作用下,工件仍能在夾具中保持定位的正確位置而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動,在夾具結(jié)1.構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾裝置,把工件壓緊在定位元件上.
(1)夾緊裝置的組成
DQG型汽缸（動力裝置），夾緊元件，鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)（中間傳動機(jī)構(gòu)）
(2)對夾緊裝置的基本要求:
1)夾緊時(shí)不破壞工件在夾具中占有的正確位置;
2）夾緊力要適當(dāng),既要保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性,又要防止因夾緊力大損傷工件表面及產(chǎn)生夾緊變形;
3)夾緊機(jī)構(gòu)操作安全、省力、夾緊迅速;
4)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、工作效率與生產(chǎn)類型相適應(yīng).結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單,便于制造與維護(hù);
5)具有良好的自鎖性能.
(3)夾緊力的作用點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則:
1)應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的支承平面內(nèi);
2)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上;
3)應(yīng)盡可能靠近加工面.
(4)夾緊力的方向:
1)作用方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基準(zhǔn),以保證加工精度;
2)作用方向應(yīng)有利于減少所需的夾緊力的大小.
綜合上述,選擇夾緊力的作用點(diǎn)在Φ60H12孔的上下端面。
6. 夾緊力與切削力的計(jì)算
由于撥Φ60孔在同一夾具上完成粗鏜-半精鏜加工,加工過程中不拆工件，且粗鏜所需的力大于半精鏜的力,所以確定夾緊力只需確定粗鏜時(shí)所需的夾緊力.
因?yàn)榭紤]到零件的夾緊需要軸向和徑向定位，所以選用鉸鏈杠桿夾緊機(jī)構(gòu)，查表10-1，夾緊力由于工件擴(kuò)孔時(shí)所需的周向切削力遠(yuǎn)大于軸向力,故確定夾緊力時(shí)只需要計(jì)算粗鏜刀作用在工件上的轉(zhuǎn)距,軸向力可憑經(jīng)驗(yàn)予以保證.
（1）切削力的計(jì)算，由《金屬加工機(jī)械手冊》查出，切削力P=204ts0.75kp ,其中t=0.75,s=0.8,kp=k1×k2×k3×k4×k5而且對于鏜刀k1=1.24,k2=1.0,k3=1.15,k4=1.0,k5=1.0,代入得kp=1.43.再把結(jié)果代入切削力公式P=204ts0.75kp =204×0.75×0.850.75×1.43=185N
（2）夾緊力的計(jì)算
由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表10-1可查出，夾緊力公式，其中k=3,L=10,H=12,f=0.2,代入公式得=462.5N
7.夾具體的設(shè)計(jì)
夾具休是夾具的基礎(chǔ)件,夾具上所有的組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件聯(lián)接成一個(gè)有機(jī)整體.夾具體必須有足夠的剛度和強(qiáng)度、安裝穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)工藝性良好、便于清除切屑.
(1)夾具材料及制造方法
根據(jù)使用要求,夾具體用鑄造方法制造,材料為HT200.
(2)夾具體外形尺寸
由《機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表11-1可得夾具體的基本尺寸如下表:
表1 夾具體結(jié)構(gòu)基本尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
夾具體結(jié)構(gòu)部分
經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
夾具體壁厚h
25mm
夾具體加強(qiáng)肋厚度
16mm
夾具體加強(qiáng)肋高度
60mm
夾具體壁與壁連接的鑄造圓角
5mm
（3）鑄造夾具體的技術(shù)要求
1）鑄件不許有裂紋、氣孔、砂眼、疏松、夾渣等鑄造缺陷。澆口、冒口、結(jié)疤、粘砂應(yīng)清楚干凈。
2）鑄件在機(jī)械加工前應(yīng)經(jīng)時(shí)效處理。
3）未注明的鑄造圓角R（3-5）mm。
4）鑄造拔模斜度（鑄件在垂直分型面的表面需有拔模斜度）。
5）由《機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表11-2可得夾具體座耳結(jié)構(gòu)尺寸如下表:
螺栓直徑
D
D1
R
R1
L
H
b
12
14
30
7
15
20
36
4
參考文獻(xiàn)
1.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 機(jī)械工業(yè)出版社 鄒青 主編
2.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)械工業(yè)出版社 于駿一 鄒青 主編
3.《互換性與測試技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)械工業(yè)出版社 王伯平 主編
4.《切削手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 艾興 肖詩綱 主編
5. 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 馮辛安 主編
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