對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸的鉆Ф16孔專用夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工藝裝備含非標(biāo)6張CAD圖

對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸的鉆Ф16孔專用夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工藝裝備含非標(biāo)6張CAD圖,對(duì)稱,螺紋,羅紋,16,專用,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad XX 設(shè) 計(jì)（說(shuō)明書） 題目 對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時(shí) 間： 摘要 在經(jīng)濟(jì)飛速向前的當(dāng)下，制造業(yè)快速發(fā)展的今天。非標(biāo)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)也千變?nèi)f化。以往設(shè)計(jì)的通用夾具，越來(lái)越多的面臨淘汰。所以專用夾具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)越來(lái)越廣泛。專用夾具的研究其主要內(nèi)容有定位方案、夾緊方案的確定，定位元件、夾緊元件的選擇，導(dǎo)向裝置的選擇等等。 本次設(shè)計(jì)研究的對(duì)象是對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括2個(gè)方面：1、工藝分析；2、鉆Ф16孔鉆床專用夾具設(shè)計(jì)。對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸的作用是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩。從零件結(jié)構(gòu)分析入手，合理選擇定位基準(zhǔn)，各種刀具參數(shù)選擇以及切削用量的選擇等。在安排工藝過(guò)程時(shí)，根據(jù)加工要求不同，需要進(jìn)行粗精加工。另外還確定了切削參數(shù)，加工工時(shí)，填寫工藝過(guò)程卡片和工序卡片。專用夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容有：確定定位方案及元件，確定夾緊方案及元件，確定導(dǎo)向裝置，計(jì)算切削力及夾緊力等。 關(guān)鍵詞：對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸、工藝、Ф16孔、鉆床、專用夾具 II ABSTRACT At a time of rapid economic growth, the rapid development of manufacturing today. Non-standard parts size, structure is ever-changing. Previously designed universal fixtures, more and more face elimination. Therefore, the design and production of special fixture more widely. The main research contents of the special fixtures are the positioning scheme, the determination of the clamping scheme, the positioning elements, the selection of the clamping elements, the selection of the guiding device and so on. The object of this design study is a symmetrical flatbed threaded shaft. Design includes two aspects: 1, process analysis; 2, drilling Ф16 hole drilling fixture designed. The role of the symmetrical flat-bed threaded shaft is to support the rotating part and rotate with it to transmit the motion, torque or bending moment. From the structural analysis of parts to start with a reasonable choice of positioning standards, a variety of tool parameters and the choice of cutting dosage. In the process of scheduling, according to different processing requirements, the need for rough finishing. In addition, it also determines the cutting parameters, working hours, fill in the process card and process card. Special fixture design content: determine the positioning programs and components, to determine the clamping programs and components, to determine the guide to calculate the cutting force and clamping force. Key words: Symmetrical flatbed screw shaft, technology, Ф16 hole, drilling machine, special fixture 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1 機(jī)床夾具的概述 1 1.2 機(jī)床夾具的分類 1 1.3 機(jī)床夾具的組成 2 1.4 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3 2 零件的作用、組成表面及技術(shù)要求 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的組成表面 4 2.3 零件的技術(shù)要求 4 2.4 零件的形位公差 4 3 零件的工藝分析及設(shè)計(jì) 5 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 5 3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 5 3.1.2確定毛坯的制造形式 5 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 6 3.3 加工工藝路線的確定 7 3.4 加工設(shè)備及加工裝備的選擇 7 3.5 確定加工余量 8 3.6 計(jì)算切削用量、基本時(shí)間及輔助時(shí)間 9 4 鉆Ф16孔專用夾具設(shè)計(jì) 23 4.1 定位方案及裝置的確定 23 4.1.1設(shè)計(jì)定位方案應(yīng)滿足的要求 23 4.1.2定位方案的確定 23 4.1.3定位元件的確定 23 4.2 夾緊方案及裝置的確定 24 4.2.1設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 24 4.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 25 4.2.3夾緊方案的確定 25 4.2.4夾緊元件的確定 25 4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 25 4.4 導(dǎo)向方案的選擇 27 4.4.1 鉆模的選擇 27 4.4.2 鉆套的選擇 27 4.5 計(jì)算鉆削力和夾緊力 29 4.5.1 計(jì)算鉆削力 29 4.5.2 計(jì)算夾緊力 29 4.6 分析與計(jì)算定位誤差 30 結(jié)論 31 致謝 32 參考文獻(xiàn) 33 III II 1 緒論 1.1 機(jī)床夾具的概述 夾具從一開始出現(xiàn)到現(xiàn)在超過(guò)兩百年了，基本上它的發(fā)展過(guò)程有三個(gè)，第一個(gè)，夾具只是在對(duì)零件生產(chǎn)的時(shí)候夾緊零件，沒(méi)有別的作用。后期因?yàn)檐娛律系男枰?，生產(chǎn)規(guī)模在不斷的擴(kuò)大，夾具的功能變得更加的完善，在生產(chǎn)過(guò)程中，夾具的效率更高，加工零件的穩(wěn)定性也更好，蠻蠻的，夾具在進(jìn)行機(jī)床生產(chǎn)的時(shí)候，越來(lái)越重要。這是夾具發(fā)展的第二階段。在這個(gè)過(guò)程里面，夾具就是讓生產(chǎn)的效率更高，在當(dāng)下，夾具的自動(dòng)化程度已經(jīng)是非常高了，并且精度也非常高。 因?yàn)殡娮樱€有數(shù)控的飛快發(fā)展，現(xiàn)在的夾具已經(jīng)跟機(jī)床是一個(gè)整體了，不再是單一的一個(gè)部分，無(wú)論是適應(yīng)性也好，還是自動(dòng)化程度也好，都是非常高的，所以就算是生產(chǎn)的數(shù)量非常少，它的效率也跟大批量生產(chǎn)是一樣的，這就是夾具的第三個(gè)階段，總的來(lái)說(shuō)就是精度更高，適應(yīng)性更好。夾具的發(fā)展前景還是非常不錯(cuò)的，智能化水平也會(huì)越來(lái)越高。 機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。面前國(guó)內(nèi)正處在專用夾具大量更新的階段，為減低制造成本，避免材料浪費(fèi)，使用數(shù)控機(jī)床柔性制造技術(shù)。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，機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1、可快速，方便地裝夾新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； 2、可夾持一組具有相似特征的零件； 3、可應(yīng)用于高精密夾具及固定裝置； 4、可應(yīng)用于現(xiàn)代夾具制造和新技術(shù)的各種裝置； 5、進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，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。 1.2 機(jī)床夾具的分類 1、通用夾具 所謂通用夾具，其所有零件均標(biāo)準(zhǔn)化。在規(guī)定的范圍類，要加工的零件不一樣，它也可以用來(lái)生產(chǎn)加工。比方說(shuō)，在機(jī)床上有卡盤，一個(gè)三爪，一個(gè)四爪，還有頂尖，還有雞心夾頭；在銑床上面，不僅有平口鉗，還有分度頭，還有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等等。它們都是通用的，有的不需要調(diào)整，有的只要調(diào)整一點(diǎn)點(diǎn)，就可以對(duì)不一樣的零件進(jìn)行生產(chǎn)加工了。這類夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。生產(chǎn)通用夾具的廠家都是非常專業(yè)的，他們都是跟著機(jī)床一起提供給使用者的。 2、專用夾具 這種夾具就是為了特定的零件，特定的工序來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，它的構(gòu)造非常的緊湊，用起來(lái)很快，也很方便等等好處。生產(chǎn)專用夾具是按照具體使用者的的需要，來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)還有加工的，一般都是用在生產(chǎn)數(shù)量很多的時(shí)候。 3、組合夾具 這個(gè)夾具的基礎(chǔ)就是機(jī)床夾具，這套夾具實(shí)現(xiàn)先加工好的，它的形狀，大小都是不一樣的，根據(jù)組合化的原理，對(duì)生產(chǎn)加工的需要進(jìn)行組裝，就形成專用夾具了。夾具用好了之后，還能拆掉，這樣還能裝新的夾具來(lái)用。 4、拼裝夾具 這種夾具是專門為了一個(gè)零件的生產(chǎn)加工來(lái)設(shè)計(jì)的，非常標(biāo)準(zhǔn)，而且系列化，專用夾具裝配的時(shí)候是根據(jù)專用夾具來(lái)進(jìn)行的。用這種拼裝的夾具，不管是設(shè)計(jì)時(shí)間，還是加工時(shí)間都短了很多，并且就算是產(chǎn)品的類型改變了，它有很多零部件還是能夠拆下來(lái)用的，一般生產(chǎn)的品種比較多，數(shù)量不多的時(shí)候用。 1.3 機(jī)床夾具的組成 1、定位裝置 定位部分的組成有定位的零部件，還有一些組合部分，他是用來(lái)將產(chǎn)品固定在夾具上的，也就是說(shuō)在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，零件跟加工工具，還有進(jìn)行切削的時(shí)候，它所處的地方都是對(duì)的，比方說(shuō)定位銷等等。 2、夾緊裝置 這個(gè)部分是用來(lái)把零件緊緊的壓住或者夾緊的，讓零件在進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候，不會(huì)因?yàn)槿魏瓮饬Φ脑虍a(chǎn)生位置的改變，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。正常來(lái)說(shuō)用來(lái)進(jìn)行夾緊的是一種裝置，不僅有夾緊的零部件，還有增力部分，還有傳動(dòng)部分，還有動(dòng)力部分等等。 3、對(duì)刀—引導(dǎo)裝置 它是用來(lái)讓夾具還有刀具之間所處的位置正確，或者是讓刀來(lái)對(duì)零件進(jìn)行加工，比方說(shuō)對(duì)刀塊，還有鉆套等等。 4、其他元件及裝置 比方說(shuō)定向件，還有操作間等等這些按照個(gè)別需要來(lái)設(shè)置的，有分度裝置，上料裝置，還有下料裝置等等。 5、夾具體 它是用來(lái)將夾具上邊的零部件還有各個(gè)部分連接起來(lái)的，這樣這些小零部件就形成了一個(gè)整體，這個(gè)整體跟機(jī)床連接起來(lái)。 1.4 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 1、夾具元件多功能模塊化 能單獨(dú)使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進(jìn)一步增加。如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能，可一件單獨(dú)使用，也可以幾件組裝在一起使用，T 形基礎(chǔ)、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具，使用這種夾具可以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間，最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。 2、高強(qiáng)度、高剛性、高精度 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短工件的加工工時(shí)，工件的加工已向著高速、大切削量方向發(fā)展，工序高度集中，工件定位夾緊后要依次完成銑、鉆、鏜等多工序的加工。切削力的大小、方向在不斷地變化，這就需要柔性?shī)A具本身要有較高的使用強(qiáng)度和剛度，才能滿足工件的加工精度。 3、專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化 現(xiàn)代化加工設(shè)備的多功能化，使工藝過(guò)程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工，這就需要一種通用而又能重復(fù)使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng)，它是由一系列統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的元件和合件組成，利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結(jié)構(gòu)、可重復(fù)使用的夾具，供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點(diǎn)，組裝又像專用夾具那樣簡(jiǎn)單可靠，保留了成組夾具的優(yōu)點(diǎn)。為了便于夾具與機(jī)床定位連接，夾具基體有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的定位連接位置，使之專用、成組夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展，以滿足現(xiàn)代化加工設(shè)備的需要。 4、工件夾緊快速化、自動(dòng)化 為縮短工件加工中的輔助時(shí)間，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，工件的裝夾、拆卸也需要機(jī)械化、自動(dòng)化。工件的夾緊由原來(lái)的單一功能的壓緊件、緊固件發(fā)展為可以調(diào)整的模塊，以便實(shí)現(xiàn)快速組裝和快速夾緊。 35 2 零件的作用、組成表面及技術(shù)要求 2.1 零件的作用 對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸的作用是支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件并與之一起回轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動(dòng)、扭矩或彎矩，為其正常工作提供保障。圖2.1為對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸零件圖。 圖2.1 對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸三維圖及零件圖 2.2 零件的組成表面 1、Ф20外圓所在表面及端面； 2、左端3X1砂輪越程槽所在表面及端面； 3、2處22±0.01扁臺(tái)所在表面及端面； 4、Ф32外圓所在表面及端面； 5、Ф16內(nèi)孔所在表面及端面； 6、右端3X1螺紋退刀槽所在表面及端面；M18螺紋所在表面及端面。 2.3 零件的技術(shù)要求 1、Ф20外圓所在表面，其表面粗糙度公差為Ra0.8um； 2、2處22±0.01扁臺(tái)所在表面及端面，其表面粗糙度公差為Ra0.08um； 3、Ф16內(nèi)孔所在表面，其表面粗糙度公差為Ra0.16um； 4、其余未注表面粗糙度公差的表面，其表面粗糙度公差為Ra12.5um。 5、銳角倒鈍；未注倒角C1；熱處理：調(diào)質(zhì)處理。 2.4 零件的形位公差 Ф16內(nèi)孔所在軸線相對(duì)于“2處22±0.01扁臺(tái)所在上下表面”的垂直度公差為0.025。 3 零件的工藝分析及設(shè)計(jì) 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 3.1.1確定零件的生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。 （1）大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn)是指在機(jī)床上長(zhǎng)期地進(jìn)行某種固定的工序。例如汽車、拖拉機(jī)、軸承、縫紉機(jī)、自行車的制造，通常是以大量生產(chǎn)的方式進(jìn)行的。 （2）成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)是在一年中分批地生產(chǎn)相同的零件，生產(chǎn)呈周期性的重復(fù)。每批生產(chǎn)相同零件的數(shù)量，即生產(chǎn)批量的大小要根據(jù)具體生產(chǎn)條件來(lái)決定。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量等，成批生產(chǎn)又可分為大批、中批和小批生產(chǎn)。大批生產(chǎn)的工藝特征與大量生產(chǎn)相似，而小批生產(chǎn)與單件生產(chǎn)的工藝特征相似。通用機(jī)床的制造往往屬于這種生產(chǎn)類型。 （3）單件生產(chǎn) 單件生產(chǎn)是指單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)、尺寸的產(chǎn)品，很少重復(fù)。例如，重型機(jī)器、大型船舶制造及新產(chǎn)品試制等常屬于這種生產(chǎn)類型。 查表以及集合任務(wù)書，生產(chǎn)批量：年產(chǎn)100000件。確定對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸的生產(chǎn)類型是大量生產(chǎn)。 3.1.2確定毛坯的制造形式 1、選擇毛坯 成型方法為棒料。 2、確定毛坯尺寸及公差 （1）零件的材料和其力學(xué)性能 當(dāng)零件材料為鑄鐵和青銅時(shí)采用鑄件；零件材料為鋼材時(shí)、形狀不復(fù)雜而力學(xué)性能要求較高時(shí)采用鍛件；力學(xué)性能要求不高時(shí)采用幫料。 （2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個(gè)臺(tái)階直徑相差不大時(shí)用幫料，相差較大時(shí)用鍛件。 （3）生產(chǎn)類型 在大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用較多專用的設(shè)備和工具制造毛坯，如金屬模機(jī)器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設(shè)備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。 （4）車間的生產(chǎn)能力 應(yīng)結(jié)合車間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。 （5）充分注意應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料 查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，選擇對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸，外圓單邊余量1.5mm、端面余量2.5mm，棒料Φ35X120。 通過(guò)零件圖能夠知道對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸的材料是45鋼，該材料綜合性能較高，在正常的生產(chǎn)中也得到了比較廣泛的應(yīng)用。因?yàn)閷?duì)稱扁臺(tái)螺紋軸外形結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。選擇鍛造棒料，采用毛坯形狀與零件盡量接近。 圖3.1為對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸毛坯圖。 圖3.1 對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸毛坯圖 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過(guò)加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來(lái)，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來(lái)加工精基準(zhǔn)。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件是一個(gè)形狀不復(fù)雜的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇Ф258右端面作為粗基準(zhǔn)； 精基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇Ф258右端面作為精基準(zhǔn)； 3.3 加工工藝路線的確定 制定工藝順序的出發(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級(jí)等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，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。 經(jīng)過(guò)相應(yīng)的分析，選擇零件的加工順序方案如下： 工序1：備料Ф35X120； 工序2：粗車115右端面及右端Ф32外圓； 工序3：粗車115左端面及左端Ф32外圓； 工序4：熱處理，調(diào)質(zhì)處理； 工序5：粗車左端3X1槽及Ф20外圓； 工序6：半精車Ф20外圓； 工序7：精車Ф20外圓； 工序8：粗銑2處22±0.01上端面； 工序9：粗銑2處22±0.01下端面； 工序10：半精銑2處22±0.01上端面； 工序11：半精銑2處22±0.01下端面； 工序12：精銑2處22±0.01上端面； 工序13：精銑2處22±0.01下端面； 工序14：鉆、擴(kuò)、鉸Ф16孔； 工序15：粗車右端3X1槽及M18螺紋； 工序16：磨Ф20外圓； 工序17：磨2處22±0.01上下及左右端面； 工序18：終檢； 工序19：入庫(kù)。 3.4 加工設(shè)備及加工裝備的選擇 通過(guò)上面對(duì)加工工藝路線的確定，其加工需完成車削、銑削、鉆削及磨削。加工機(jī)床及加工裝備的選擇如下： 1、車削加工 （1）加工設(shè)備：CA6140臥式車床；（2）裝夾裝備：三爪卡盤； （3）車削刀具：外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、車槽刀；（4）測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 2、銑削加工 （1）加工設(shè)備：X52K立式銑床；（2）裝夾裝備：專用夾具； （3）車削刀具：三面刃銑刀；（4）測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 3、鉆削加工 （1）加工設(shè)備：Z525立式鉆床；（2）裝夾裝備：專用夾具； （3）車削刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆；（4）測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、磨削加工 （1）加工設(shè)備：M1420-520萬(wàn)能磨床；（2）裝夾裝備：專用夾具； （3）車削刀具：砂輪；（4）測(cè)量工具：千分尺； 3.5 確定加工余量 工序1：備料Ф35X120； 工序2：粗車115右端面及右端Ф32外圓； 工步1：粗車115右端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=2.5。 工步2：粗車右端Ф32外圓； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=1.5（單邊）。 工序3：粗車115左端面及左端Ф32外圓； 工步1：粗車115左端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=2.5。 工步2：粗車左端Ф32外圓； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=1.5（單邊）。 工序4：熱處理，調(diào)質(zhì)處理； 工序5：粗車左端3X1槽及Ф20外圓； 工步1：粗車左端3X1槽； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=2（單邊）。 工步2：粗車Ф20外圓； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=0.5（單邊）。 工序6：半精車Ф20外圓； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=0.3（單邊）。 工序7：精車Ф20外圓； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=0.2（單邊）。 工序8：粗銑2處22±0.01上端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=3.5。 工序9：粗銑2處22±0.01下端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=3.5。 工序10：半精銑2處22±0.01上端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=1。 工序11：半精銑2處22±0.01下端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=1。 工序12：精銑2處22±0.01上端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=0.5。 工序13：精銑2處22±0.01下端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=0.5。 工序14：鉆、擴(kuò)、鉸Ф16孔； 工步1：鉆Ф16孔底孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=2.5（單邊）。 工步2：擴(kuò)Ф16孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=5.4（單邊）。 工步3：鉸Ф16孔； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=0.1（單邊）。 工序15：粗車右端3X1槽及M18螺紋； 工步1：粗車右端3X1槽； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=3（單邊）。 工步2：粗車M18螺紋； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=2（單邊）。 工序16：磨Ф20外圓； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=0.01（單邊）。 工序17：磨2處22±0.01上下及左右端面； 加工余量的確定需要查切削加工手冊(cè)，查看后取Z=0.01。 工序18：終檢； 工序19：入庫(kù)。 3.6 計(jì)算切削用量、基本時(shí)間及輔助時(shí)間 工序1：備料Ф35X120； 工序2：粗車115右端面及右端Ф32外圓； 工步1：粗車115右端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140；該車床是依然是現(xiàn)在企業(yè)加工車間中，最為常見(jiàn)和常用的機(jī)床，該機(jī)床能夠?qū)α慵耐鈭A、端面、內(nèi)孔、螺紋孔等進(jìn)行加工。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在80-10um；半精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um；精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=17.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車右端Ф32外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=80，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序3：粗車115左端面及左端Ф32外圓； 工步1：粗車115左端面； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=17.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車左端Ф32外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=80，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4：熱處理，調(diào)質(zhì)處理； 工序5：粗車左端3X1槽及Ф20外圓； 工步1：粗車左端3X1槽； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：車槽刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=3，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車Ф20外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=620r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=27，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序6：半精車Ф20外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.3mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=45m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=620r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=27，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序7：精車Ф20外圓； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：外圓車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=800r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=27，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序8：粗銑2處22±0.01上端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K；銑床最常見(jiàn)的有立式銑床和臥式銑床兩種，該型號(hào)的銑床利用率比較高。該機(jī)床能夠?qū)α慵亩嗣?，鍵槽等進(jìn)行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um；半精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-2.5um；精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在2.5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=38，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序9：粗銑2處22±0.01下端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=38，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序10：半精銑2處22±0.01上端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=38，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序11：半精銑2處22±0.01下端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=375r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=38，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序12：精銑2處22±0.01上端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=120m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=475r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=38，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序13：精銑2處22±0.01下端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=120m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=475r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=38，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序14：鉆、擴(kuò)、鉸Ф16孔； 工步1：鉆Ф16孔底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525；鉆床的型號(hào)有Z525、Z3040、Z3050等等，本次選擇最為常見(jiàn)，性價(jià)比比較高的Z525立式鉆床。該鉆床能夠完成圓柱孔、螺紋孔、錐銷孔的鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔鉆螺紋孔等等加工。鉆孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um；擴(kuò)孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um；鉸孔加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：擴(kuò)Ф16孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量5.4mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=267r/min； 實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：鉸Ф16孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號(hào)Z525； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，取其主軸轉(zhuǎn)速為n=331r/min； 實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=32，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序15：粗車右端3X1槽及M18螺紋； 工步1：粗車右端3X1槽； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：車槽刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量3mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=450r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=3，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：粗車M18螺紋； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：螺紋車刀； 3、測(cè)量工具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=40m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過(guò)對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=620r/min； 通過(guò)上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過(guò)程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=22，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序16：磨Ф20外圓； 1、加工設(shè)備：萬(wàn)能磨床，型號(hào)M1420-520； 2、加工刀具：砂輪； 3、測(cè)量工具：千分尺； 4、背吃刀量0.01mm； 5、進(jìn)給量。 6、砂輪切削速度=27.5m/min 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 主軸轉(zhuǎn)速，取 。 8、基本時(shí)間 式中：l=27，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序17：磨2處22±0.01上下及左右端面； 1、加工設(shè)備：萬(wàn)能磨床，型號(hào)M1420-520； 2、加工刀具：砂輪； 3、測(cè)量工具：千分尺； 4、背吃刀量0.01mm； 5、進(jìn)給量。 6、砂輪切削速度=27.5m/min 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 主軸轉(zhuǎn)速，取 。 8、基本時(shí)間 式中：l=8，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序18：終檢； 工序19：入庫(kù)。 4 鉆Ф16孔專用夾具設(shè)計(jì) 4.1 定位方案及裝置的確定 4.1.1設(shè)計(jì)定位方案應(yīng)滿足的要求 在對(duì)工件進(jìn)行定位的時(shí)候，要讓需要生產(chǎn)的產(chǎn)品工序都是一樣的，讓產(chǎn)品在夾具上所處的工位是正確的，對(duì)于生產(chǎn)時(shí)候的技術(shù)要求不符合的，它都是不對(duì)的，盡管100%難以實(shí)現(xiàn)，不過(guò)加工產(chǎn)品的誤差要在可控范圍里面才行。 4.1.2定位方案的確定 在工藝學(xué)中已經(jīng)知道，工件在加工前，必須首先使它在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確的加工位置，這就是定位。夾具在工件定位過(guò)程中起著決定的作用，工件正是通過(guò)夾具相對(duì)機(jī)床、刀具占有正確的加工位置。工件在夾具中定位的目的，就是要使同一批工件在夾具中占有一致的正確加工位置。 1、對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸定位方案的確定 （1）利用左右2處22±0.01扁臺(tái)下端面和定位塊上端面進(jìn)行定位，完成3個(gè)方向自由度的限制。 （2）利用尺寸44±0.05右端面和定位塊R16圓弧端面進(jìn)行定位，完成2個(gè)方向自由度的限制。 （3）利用Ф32外圓和工件插銷進(jìn)行定位，完成1個(gè)方向自由度的限制。完成本次加工零件的完全定位。 2、定位塊、鉆模座定位方案的確定 （1）下端面和夾具體上端面進(jìn)行定位，完成3個(gè)方向自由度的限制。 （2）一個(gè)孔內(nèi)插入圓柱銷，完成2個(gè)方向自由度的限制。 （3）對(duì)角線方向另一個(gè)孔內(nèi)插入菱形銷，完成1個(gè)方向自由度的限制。 4.1.3定位元件的確定 1、對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸定位元件的確定：定位塊工件插銷。 2、定位塊、鉆模座定位元件的確定：夾具體、圓柱銷和菱形銷。 下圖4.1為夾具裝配圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.2 夾緊方案及裝置的確定 4.2.1設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 1、工件不移動(dòng)原則 在對(duì)工件進(jìn)行夾緊的時(shí)候，不能將工件定位之后所處的工位改變。 2、工件不變形原則 在對(duì)工件進(jìn)行夾緊的時(shí)候，力的大小要恰當(dāng)，在夾緊的時(shí)候可靠性要好，還要讓工件在被夾緊的時(shí)候出現(xiàn)形狀的改變，并且加工的精度也不會(huì)有任何變化。 3、工件不振動(dòng)原則 工件的剛性不好的，還有壓緊工件的時(shí)候不能直接用氣缸的，要能夠讓支承零部件跟夾緊零部件的剛性變得更高，要讓夾緊的地方跟加工面靠的更加的近，這樣一來(lái)防止工件還有夾緊系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)。 4、安全可靠原則 夾緊行程一定要滿足要求，并且手動(dòng)夾緊可以進(jìn)行自鎖，這樣一來(lái)夾緊的時(shí)候可靠性才能得到保證。 5、經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾具的自動(dòng)化程度跟復(fù)雜的程度，還有生產(chǎn)綱領(lǐng)要相匹配，確保了生產(chǎn)效率之后，它的構(gòu)造應(yīng)力一定要簡(jiǎn)單，這樣一來(lái)不管是生產(chǎn)，維修，還是工藝的性能都是非常好的；使用起來(lái)非常便利，性能也非常不錯(cuò)。 4.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 要想讓產(chǎn)品的加工質(zhì)量有所保障，下面從幾個(gè)方面對(duì)產(chǎn)品加工提出要求： 1、“正” 對(duì)工件進(jìn)行夾緊的時(shí)候原來(lái)所處的正確定位不能有改變。 2、“牢” 夾緊力的可靠性要好，并且力的大小要恰當(dāng)，夾緊工件之后，它的工位不能出現(xiàn)移動(dòng)，并且工件不能出現(xiàn)形狀的改變。 3、“簡(jiǎn)” 構(gòu)造不能復(fù)雜，工藝性能要好，并且加工起來(lái)要簡(jiǎn)單。如果需要加工的產(chǎn)品數(shù)量非常多，那么夾具裝置可以更加復(fù)雜，自動(dòng)化程度可以更高。 4、“快” 夾緊部分在使用的時(shí)候安全性更好，用起來(lái)更快，更加便利，使用力氣更少。 4.2.3夾緊方案的確定 1、對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸夾緊方案的確定：利用2套六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動(dòng)壓板、彈簧對(duì)其進(jìn)行夾緊。 2、定位塊、鉆模座夾緊方案的確定：在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 4.2.4夾緊元件的確定 1、對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸夾緊元件的確定：2套六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動(dòng)壓板、彈簧。 2、定位塊、鉆模座夾緊元件的確定：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 1、在進(jìn)行夾具體設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)滿足以下要求： （1）能保證工件的加工要求 保證加工質(zhì)量，是必須首先滿足的要求。保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵，就在于正確選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件。必要時(shí)需進(jìn)行誤差的分析計(jì)算。 （2）能提高生產(chǎn)率，降低成本 應(yīng)盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。同時(shí)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，以降低夾具制造成本。 （3）操作方便、省力和安全 在客觀條件許可且又經(jīng)濟(jì)的前提下，盡可能采用氣動(dòng)、液壓和氣液等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。操作位置應(yīng)正確符合操作工人的操作習(xí)慣，并注意操作安全。 （4）便于排屑 排屑問(wèn)題是夾具設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問(wèn)題。因?yàn)榍行挤e聚在夾具中，會(huì)破壞工件正確可靠地定位；切屑帶來(lái)的大量熱量會(huì)引起熱變形，影響加工質(zhì)量；清掃切屑又要花費(fèi)一部分輔助時(shí)間。 （5）在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。 2、夾具體的毛坯種類： （1）鑄造夾具體 它的好處就是工藝性能好，可以加工的產(chǎn)品形狀比較復(fù)雜，并且抵抗壓力的強(qiáng)度也是非常好的，抵抗壓力的剛度也非常好，抵抗振動(dòng)的性能也是非常好的，不過(guò)公共刮飛的時(shí)間是比較長(zhǎng)的，后期要進(jìn)行時(shí)效處理，這樣內(nèi)應(yīng)力就尅有了。用的比較多的材質(zhì)是灰鑄鐵，強(qiáng)度的要求非常高的時(shí)候用鑄鋼，要是質(zhì)量要求非常輕就用鑄鋁。現(xiàn)在用的比較多的是鑄造夾具體。 （2）焊接夾具體 這種夾具體的組成部分是鋼板和型材焊接起來(lái)的，生產(chǎn)這種夾具非常容易，并且耗費(fèi)的時(shí)間比較短，花費(fèi)也不是很大，并且非常輕。不過(guò)對(duì)夾具體進(jìn)行焊接的時(shí)候，熱應(yīng)力是很大的，非常容易出現(xiàn)形狀的改變，要進(jìn)行退火處理，這樣才能讓夾具的尺寸穩(wěn)定下來(lái)。 （3）鍛造夾具體 這種夾具體可以用的地方是形狀不復(fù)雜，外形不大，并且強(qiáng)度要求高，剛度要求高，在鍛造好了之后還要進(jìn)行退火，這種類型的夾具在生產(chǎn)中用的比較少。 本次設(shè)計(jì)采用HT200的灰鑄鐵來(lái)作為夾具的材料，其制造形式采用鑄造的方式獲得。下圖4.2為夾具體零件圖： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 導(dǎo)向方案的選擇 4.4.1 鉆模的選擇 在完成了零件的定位、夾緊方案還有元件的確定和選擇之后，還需要對(duì)鉆頭設(shè)計(jì)一個(gè)引導(dǎo)裝置—鉆模，用以正確的鉆削加工，這樣就能夠很好的保證零件的加工精度要求。通過(guò)資料的查看，鉆模一共有下面4種類型，具體分析見(jiàn)下方： 1、固定式鉆模 這個(gè)類型的鉆模，其特點(diǎn)是機(jī)床和加工零件的位置固定，一般用在搖臂鉆床上面，進(jìn)行單個(gè)孔或者不均勻分布的孔。 2、回轉(zhuǎn)式鉆模 這個(gè)類型的鉆套一般情況下都是帶有回轉(zhuǎn)分度裝置。確保在零件定位和夾緊元件不松開的情況下，對(duì)均勻分布的孔進(jìn)行鉆削加工。也可以用于孔距相互平行等情況孔的鉆削加工。 3、翻轉(zhuǎn)式鉆模 該類型的鉆模在上下2個(gè)方向?qū)?yīng)孔的加工，也適用于不便于零件安裝和拆卸的情況下，需要對(duì)鉆模進(jìn)行翻轉(zhuǎn)后安裝或拆卸零件。 4、蓋板式鉆模 該類型的鉆模使用在鉆的孔比較小，加工的零件比較大。 通過(guò)上面對(duì)4種鉆模的分析，決定選擇固定式鉆模，完成對(duì)Ф16孔的加工。 4.4.2 鉆套的選擇 在完成上面鉆模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還需要對(duì)鉆套進(jìn)行選擇。鉆套的作用是確定零件上加工孔的位置和刀具位置在允許的范圍內(nèi)。通過(guò)鉆床夾具設(shè)計(jì)資料的查看，能夠知道鉆套有下面4種類型： 1、固定鉆套 這種類型的鉆套（如圖4.3）可以與鉆模板直接接觸，制造成本比較低，加工的精度要求比較高，但產(chǎn)出損耗之后對(duì)其進(jìn)行更換比較麻煩。一般的在鉆模板厚度不厚的情況下，為了確保引導(dǎo)長(zhǎng)度足夠，可以利用有肩鉆套。 圖4.3 固定鉆套 2、可換鉆套 這種類型鉆套（如圖4.4）在零件進(jìn)行大批量或者單間生產(chǎn)的時(shí)候，運(yùn)用的比較多。為了方便對(duì)損耗之后鉆套進(jìn)行更換，襯套和鉆套其配合公差是F7/m6或F7/k6，鉆模板和襯套其配合公差是H7/n6。一旦發(fā)現(xiàn)鉆套需要更換時(shí)，松開螺釘，取出需更換的鉆套，裝上新的鉆套就可以。 圖4.4 可換鉆套 3、快換鉆套 一般的在對(duì)零件上孔進(jìn)行加工的時(shí)候，需要完成鉆底孔、擴(kuò)孔加工、鉸孔加工以及絲錐鉆加工螺紋孔等等，那就需要直徑不一樣大小的鉆套來(lái)對(duì)鉆頭進(jìn)行引導(dǎo)。在這樣的情況下，可以采用（如圖4.5）快換鉆套。在對(duì)其進(jìn)行更換時(shí)，只需要松開螺釘，就能夠快速取出鉆套。 圖4.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 這一類型的鉆套是根據(jù)零件的特征進(jìn)行自行設(shè)計(jì)的專用鉆套，加長(zhǎng)鉆套圖4.6就是特殊鉆套中比較常見(jiàn)的。在對(duì)零件的凹面進(jìn)行鉆削加工的時(shí)候使用，另外，為了確保鉆套和刀具之間的摩擦盡可能的減少?？梢栽龃筱@套的高度，這樣能夠提高刀具的導(dǎo)向性能，還能夠確保刀具剛度。 圖4.6 加長(zhǎng)鉆套 本次設(shè)計(jì)的零件是對(duì)稱扁臺(tái)螺紋軸，在完成Ф16孔的鉆削加工。決定采用快換鉆套。 4.5 計(jì)算鉆削力和夾緊力 4.5.1 計(jì)算鉆削力 本次加工需完成Ф16孔鉆削加工 鉆削力計(jì)算公式： P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ16m； S—進(jìn)給量，0.1mm； HB─布氏硬度，250HBS。 4.5.2 計(jì)算夾緊力 夾緊力計(jì)算公式。 —基本安全系數(shù)，取1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； —刀具鈍化系數(shù)，取1.1； —繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； —手動(dòng)夾緊位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力：。 —夾具定位面摩擦系數(shù)，； —夾緊面摩擦系數(shù)，。 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選雙頭螺栓M8粗牙螺紋，材料為45#鋼。 則，小于45#許用拉應(yīng)力。 故可以用雙頭螺栓M8粗牙螺紋。 4.6 分析與計(jì)算定位誤差 定位誤差說(shuō)的就是在對(duì)工件進(jìn)行定位的時(shí)候，需要加工的那個(gè)面跟工序基準(zhǔn)之間的位置誤差。針對(duì)某一批工件，調(diào)整了刀具之后，所處的位置是沒(méi)有改變的，也就是說(shuō)需要加工的那個(gè)面所處的地方跟定位基準(zhǔn)是沒(méi)有變化的，那么說(shuō)定位誤差的意思是工序基準(zhǔn)在生產(chǎn)的時(shí)候，加工尺寸方向上變動(dòng)量的最大值。出現(xiàn)定位誤差的原因是，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)跟工序基準(zhǔn)不一樣，這樣就出現(xiàn)了定位誤差；因?yàn)槎ㄎ桓奔庸ふ`差還有他們配合間隙產(chǎn)生的定位誤差，也就是基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。 零件的主要定位元件為定位塊、工件插銷。 1、工件插銷的尺寸與公差 通過(guò)對(duì)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》的查閱，能夠確定工件插銷尺寸要求及形位公差要求，工件插銷能夠保證零件的徑向誤差。 2、定位塊的尺寸與公差 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)資料，確定定位塊的結(jié)構(gòu)和尺寸見(jiàn)定位塊零件圖，定位塊保證零件的軸向誤差。 結(jié)論 論文寫到這里，發(fā)現(xiàn)自己不管是理論上，還是實(shí)踐上，我都有很多不足的地方，所以自身的能力還需要不斷的提高?，F(xiàn)在我明白了做事一定要認(rèn)真，要仔細(xì)。畢業(yè)論文是對(duì)我大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一次檢驗(yàn)，也是一次總復(fù)習(xí)，將薄弱知識(shí)點(diǎn)通過(guò)這次機(jī)會(huì)又復(fù)習(xí)了一次，在完成畢業(yè)論文的過(guò)程中，將所學(xué)的知識(shí)跟實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，努力做到舉一反三。 完成畢業(yè)論文之后，對(duì)夾具的設(shè)計(jì)流程有了大致的了解，零部件的作用，使用的材質(zhì)，還有技術(shù)要求等等；將零件圖紙畫出來(lái)，毛坯圖紙畫出來(lái)；確定加工工藝路線，對(duì)這些工藝路線進(jìn)行對(duì)比，分析，最終定下來(lái)工藝路線；算出來(lái)切削用量，算出來(lái)加工工時(shí)；確定下來(lái)專用夾具的定位方法，夾緊方案，定下來(lái)零部件，確定下來(lái)切削力還有夾緊力等等。 不過(guò)，在寫論文的時(shí)候也不是都那么順利的，比方說(shuō)查找資料的困難，畫圖的困難，還有書寫說(shuō)明書的困難等等。我自身的水平有限，這篇論文肯定還有不足的地方，希望老師們能夠幫我指正。 致謝 在這里最要感謝的就是論文指導(dǎo)老師，他對(duì)于學(xué)術(shù)的要求是非常高的，在平常生活中，老師跟我們的關(guān)系很好，就像是朋友一樣，不過(guò)，在對(duì)于我論文的要求上絲毫沒(méi)有放松，相反要求更高。論文在確定零部件，還有設(shè)計(jì)夾具，CAD畫圖，寫說(shuō)明書這些方面，老師都給我很多的幫助，并且還指出應(yīng)該向什么方向去努力。 當(dāng)然，我不僅要感謝老師，還要謝謝我的同學(xué)們，因?yàn)橛心銈?，我的大學(xué)生活才能如此難忘，精彩。馬上就要大學(xué)畢業(yè)了，祝愿你們前程似錦。 參考文獻(xiàn) [1] 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