曲軸箱加工工藝及鉆夾具設(shè)計(jì)-鉆孔M24-6H夾具【漏斗形】【含圖紙+文檔全套】

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[7] 王啟平．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999. [8] 葛志琪．簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [9] 王先逵．機(jī)械加工工藝手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [10] 李志喬．銑削加工速查手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012. 指導(dǎo)教師_____________ 2010年 1 月 18 日 專 業(yè) 系 審 核 意 見 符合畢業(yè)設(shè)計(jì)立題要求，同意立題。 系主任__________ 2010年 1 月 18 日 說明：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)課題的具體情況填寫，經(jīng)專業(yè)系審核并由系主任簽字后生效。此任務(wù)書在畢業(yè)設(shè)計(jì)開始前一周內(nèi)填寫并發(fā)給學(xué)生。 __2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目 曲軸箱加工工藝及鉆夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 姓 名 杜露 班 級 10東機(jī)制1W 指導(dǎo)教師 施曉芳 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 江蘇理工學(xué)院 起止日期 2014年2月18日～2014年6月10日 2014 年 3月 1 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 一、課題的意義目的 二、任務(wù)分析 三、設(shè)計(jì)方案 方案一： 方案二： 綜合上述兩種方案，區(qū)別在于 方案一： 方案二： 四、預(yù)期成果 五、進(jìn)度安排 六．參考文獻(xiàn) [1] 李益民．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998. [2] 艾興．切削用量簡明手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993. [3] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987. [4] 王章忠．機(jī)械工程材料[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 高化．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]．西安：交通大學(xué)出版社，2001. [6] 施曉芳．?dāng)?shù)控加工工藝[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2011. [7] 王啟平．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999. [8] 葛志琪．簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [9] 王先逵．機(jī)械加工工藝手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [10] 李志喬．銑削加工速查手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012. 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見和對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測）。 指導(dǎo)教師__________ 2010年 3 月 4 日 系（教研室）意見： 課題的深廣度和工作量符合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，同意開題。 主任：__________ 2010年 3 月 5 日 注：開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報(bào)告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，經(jīng)導(dǎo)師簽署意見及所在系（教研室）審核后生效。 __2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題 目 曲軸箱加工工藝及鉆夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 姓 名 杜露 班 級 10東機(jī)制1W 指導(dǎo)教師 施曉芳 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 江蘇理工學(xué)院 起止日期 2014年2月18日～2014年6月10日 2014 年 3月 1 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 一、課題的意義目的 為了綜合訓(xùn)練我們的綜合設(shè)計(jì)能力，使理論與實(shí)際相結(jié)合，融會貫通所學(xué)知識，我們畢業(yè)設(shè)計(jì)小組，運(yùn)用了曲軸箱，對其加工過程的工藝、每道過程的工藝，每道工序的工裝夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)要求解決實(shí)際的工程問題，在設(shè)計(jì)過程中，不僅鞏固了相關(guān)的專業(yè)知識，還將提高查閱設(shè)計(jì)手冊及圖冊的能力，并熟悉相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，鍛煉獨(dú)立解決問題的能力，提高應(yīng)用繪圖軟件繪制工程圖的制圖熟練度等。最重要的是能讓我們將學(xué)到的理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中，提高實(shí)踐能力，使我們的設(shè)計(jì)更具是實(shí)用性，能為社會發(fā)展獻(xiàn)一分微薄之力。本次設(shè)計(jì)還讓我們更多的接觸社會，了解社會的發(fā)展態(tài)勢和國內(nèi)外的現(xiàn)狀，為以后的發(fā)展明確方向。 二、任務(wù)分析 通過對軸箱結(jié)構(gòu)的分析，了解曲軸箱加工的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套有關(guān)曲軸箱的鉆孔夾具。綜合訓(xùn)練自己整體設(shè)計(jì)能力，同時(shí)學(xué)習(xí)機(jī)械加工的特點(diǎn)與工業(yè)要求，為畢業(yè)出去工作奠定基礎(chǔ)。通過對機(jī)床夾具總體設(shè)計(jì)的過程，深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究，了解工件的工藝過程、本工序的加工要求、工件已加工面及待加工面的情況、基準(zhǔn)面選擇的情況、可以選用的機(jī)床設(shè)備及切削用量等；了解工件的年產(chǎn)量和使用夾具急緩的要求，以決定夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，了解該廠有關(guān)制造與使用夾具的情況，如有哪些通用的零件、部件可供選用，適當(dāng)節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間。 三、設(shè)計(jì)方案 方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時(shí)間短，工人勞動強(qiáng)度小，但是成本高。 方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。 綜合上述兩種方案，區(qū)別在于本次設(shè)計(jì)零件為小批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案一，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時(shí)間短。采用一面兩銷，限制六個(gè)自由度。 四、預(yù)期成果 通過對零件圖的分析，設(shè)定年生產(chǎn)量小批，據(jù)此進(jìn)行工藝分析及設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)一套鉆夾具。 1. 完成曲軸箱零件的零件圖、毛坯圖； 2. 編寫曲軸箱零件的加工工藝； 3. 繪制曲軸箱零件的加工工藝卡及工序卡； 4. 設(shè)計(jì)一套鉆夾具； 5. 繪制夾具裝備圖，夾具非標(biāo)準(zhǔn)件圖若干張； 6. 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一套。 五、進(jìn)度安排 2013年11月 選定研究課題，查找資料 2013年12月 寫開題報(bào)告 2014年1月 完善整體設(shè)計(jì) 2014年2月 撰寫論文、繪制CAD圖 2014年3月 論文中期檢查 2014年5月 論文總答辯 六．參考文獻(xiàn) [1] 李益民．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998. [2] 艾興．切削用量簡明手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993. [3] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987. [4] 王章忠．機(jī)械工程材料[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 高化．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]．西安：交通大學(xué)出版社，2001. [6] 施曉芳．?dāng)?shù)控加工工藝[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2011. [7] 王啟平．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999. [8] 葛志琪．簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [9] 王先逵．機(jī)械加工工藝手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. [10] 李志喬．銑削加工速查手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012. 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見和對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測）。 指導(dǎo)教師__________ 2010年 3 月 4 日 系（教研室）意見： 課題的深廣度和工作量符合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，同意開題。 主任：__________ 2010年 3 月 5 日 注：開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報(bào)告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，經(jīng)導(dǎo)師簽署意見及所在系（教研室）審核后生效。 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）模板 機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(說明書) 曲軸箱加工工藝及鉆夾具設(shè)計(jì) 說明書 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 專業(yè)名稱 指導(dǎo)教師 2014年 3月 20日 31 曲軸箱零件加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)說明書 摘 要 本次設(shè)計(jì)課題是曲軸箱零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。 在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 關(guān)鍵詞： 工序；工藝規(guī)程；夾具 Abstract This design topic is the machining process and fixture design contents of crankshaft box related to mechanical manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge. Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keyword: The Process；Process Specification；Fixture 目 錄 摘 要 2 Abstract 3 引 言 5 1 緒論 6 2 工藝設(shè)計(jì) 7 2.1機(jī)械加工工藝過程基本知識 7 2.2機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容 7 2.3 題目來源 8 2.5工藝過程設(shè)計(jì) 10 2.6工藝路線的擬定 11 2.7切削計(jì)算過程 13 3 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 23 3.1夾具的基本知識 23 3.2定位原理及方案分析 24 3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 26 3.4定位元件選擇 26 3.5 夾緊元件的選擇 26 3.6夾緊力的計(jì)算 27 3.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 28 總 結(jié) 29 致 謝 30 參考文獻(xiàn) 31 引 言 曲軸箱的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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(jī)械或機(jī)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(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 1 緒論 本次課題針對曲軸箱零件的加工進(jìn)行了相關(guān)探索，設(shè)計(jì)出一種切實(shí)可行的工藝流程及工藝裝備。在產(chǎn)品的加工過程中，工件在夾具內(nèi)的定位和夾緊顯得尤為重要，夾具是涵蓋了從加工到組裝的幾乎所有操作過程的一種裝夾設(shè)備。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設(shè)計(jì)在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和制造成本。本文通過分析曲軸箱零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，指定了二套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。 箱體零件是機(jī)械加工方法中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)械零件之一，曲軸箱是組成機(jī)械的重要零件，并承受切削力，因此它必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性，有較大的安裝基面和必要的加強(qiáng)筋，以防止加工中受力時(shí)產(chǎn)生振動和變形。 2 工藝設(shè)計(jì) 制訂工藝的出發(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)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定出工藝過程。 2.1機(jī)械加工工藝過程基本知識 在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，與原材料變?yōu)槌善酚兄苯雨P(guān)系的過程稱為工藝工程。例如：鑄造、鍛造、焊接和零件的機(jī)械加工等。在工藝過程中，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀，尺寸和性能使之變?yōu)槌善返墓に囘^程，稱為機(jī)械加工工藝過程。機(jī)械加工工藝過程是由若干個(gè)順次工序組成的，通過這些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。 機(jī)械加工工藝規(guī)程主要有機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片兩種基本形式。機(jī)械加工工藝過程卡是以工序?yàn)閱挝缓喴f明零件加工過程的一種工藝文件。一般適用于單件小批生產(chǎn)。（零件加工的流向） 2.2機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容 制定合理的零件加工工藝過程首先要掌握目前有可供選用的加工方法，并能夠針對零件的具體要求較合理的選用。其次，還必須解決各表面的加工順序和熱處理如何安排的問題。零件的加工過程，就是零件表面經(jīng)加工獲得符合要求的零件表面的過程。零件表面的類型和要求不同，采用的加工方法也不一樣。主要有車削、鉆削、銑削、刨削、磨削等五大類加工方法。此外還有鏜削、拉削、光整、特種加工等。零件加工需要遵循的原則是粗、精加工分開，零件的加工一般不是在一臺機(jī)床上用一種工藝方法就可完成，往往需要幾種加工方法互相配合，經(jīng)過一定的工藝過程才能逐步地完成零件表面的加工。若一種表面可采用不同的加工方法進(jìn)行加工的話，那么就生產(chǎn)的具體條件而言，其中必有一種加工方法是最合適的。 2.3 題目來源 零件如圖1所示： 圖1：曲軸箱零件圖 曲軸箱是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^大，結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，箱體類零件是箱體類零部件裝配時(shí)的基礎(chǔ)零件，它的作用是容納和支承其內(nèi)的所有零部件，并保證它們相互間的正確位置，使彼此之間能協(xié)調(diào)地運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。因而，箱體類零件的精度對箱體內(nèi)零部件的裝配精度有決定性影響。它的質(zhì)量，將直接影響著整機(jī)的使用性能、工作精度和壽命。 零件的材料為HT200，硬度適中，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，撥動叉的位置要求： 兩側(cè)面：表面粗糙度要求為Ra3.2μm， 對稱度0.15。 2-M12孔：表面粗糙度要求為Ra6.3μm，對稱度0.16。 Φ36孔：表面粗糙度要求為Ra1.6μm，同心度0.16。 Φ33孔：表面粗糙度要求為Ra1.6μm，對稱度0.1，垂直度0.15，平行度0.04。零件總體特點(diǎn)是一個(gè)典型的鑄造類零件。 4）確定毛坯、畫毛坯 在仔細(xì)分析了零件的基礎(chǔ)上，選擇零件的加工方法，首先從毛坯開始，在毛坯的選擇上，既要考慮工藝性，又要考慮到經(jīng)濟(jì)性，綜合兩項(xiàng)因素進(jìn)行毛坯的選擇。毛坯的選擇對零件工業(yè)過程的經(jīng)濟(jì)性有很大影響，工序數(shù)量，材料消耗加工工時(shí)等都取決于所選擇的毛坯，但要提高毛坯的質(zhì)量往往會使毛坯制造困難，需要復(fù)雜的工藝和昂貴的設(shè)備，增加了毛坯的成本，這兩者是矛盾的。因此毛坯的種類和制造方法的選擇要根據(jù)毛坯的類型和具體的生產(chǎn)條件決定。同時(shí)應(yīng)該主要到，充分使用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以便降低零件生產(chǎn)總成本提高質(zhì)量。 毛坯的類型有：鑄件、鍛件、型材、焊接件、壓制件、沖壓件等，由于本零件是中批生產(chǎn)，則優(yōu)先考慮鍛件和鑄件，雖然成本高，但提高了生產(chǎn)率，零件材料為HT200。零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，結(jié)構(gòu)又比較簡單，在考慮零件的力學(xué)性能，形狀大小等因素后，選擇鑄件?，F(xiàn)畫零件毛坯圖2如下： 圖2：曲軸箱毛坯圖 鑄件采用機(jī)器造型，精度等級選8級，查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表12-2和12-3得，澆注頂面、余量為5mm。 2.5工藝過程設(shè)計(jì) 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)率得以提高。否則，加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 制定工藝路線的出發(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)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(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。因此確定工藝路線方案如下： 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 0 鑄造 鑄造毛坯 10 熱處理 熱處理 20 銑面 粗精銑兩側(cè)面，保證尺寸135 30 銑面 粗精銑Φ62內(nèi)圓端面，保證尺寸180 40 鉆孔 鉆孔4-Φ11通孔 50 鉆孔 鉆孔2-M12 60 鉆孔 鉆孔M10，锪孔Φ18深1 70 鉆孔 鉆孔6-M8 80 鉆孔 鉆孔6-M6 90 鉆孔 鉆孔M24 100 鏜孔 粗精鏜孔Φ62 110 鏜孔 粗精鏜孔Φ33，粗精鏜孔Φ36 120 攻絲 攻絲2-M12，攻絲M10，攻絲6-M8，攻絲6-M6 130 攻絲 攻絲M24X2-6H 140 檢查 檢查入庫 2.6工藝路線的擬定 在擬定工藝路線時(shí)，必須同時(shí)確定各工序所采用的機(jī)床，刀具，輔助設(shè)備及工藝裝備，切削用量的選擇和生產(chǎn)節(jié)拍的符合設(shè)計(jì)。機(jī)床和工裝的選擇應(yīng)盡量做到合理，經(jīng)濟(jì)，使之與被加工零件的生產(chǎn)類型，加工精度和零件的形狀尺寸相適應(yīng)。 一）機(jī)床的選擇（見《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P522） 1 機(jī)床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的外部形狀，尺寸相適應(yīng)。 2 機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng) 3 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。大批量生產(chǎn)盡量選用生產(chǎn)率高的專用機(jī)床，組合機(jī)床或自動機(jī)床。 4 機(jī)床的選擇應(yīng)與現(xiàn)有條件相適應(yīng)。做到盡量發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用，并盡量做到設(shè)備負(fù)荷平衡。 按照加工過程中每道工序的有效功率，選擇工序Ⅰ、工序Ⅱ的加工機(jī)床為：X52K型銑床。 工序Ⅲ、工序Ⅳ、工序Ⅴ的加工機(jī)床為：Z3050立式鉆床。 二）刀具的選擇（《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P802） 刀具的選擇也包括刀具的類型，構(gòu)造和材料的選擇，主要應(yīng)根據(jù)加工方法、工序應(yīng)達(dá)到的加工精度、粗糙度、工件的材料形狀、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等因素加以考慮，原則上盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)采用各種高生產(chǎn)率的專用刀具。 本工藝中銑削的工序都采用YG類硬質(zhì)合金刀具。YG類硬質(zhì)合金刀具的韌性較好，但切削韌性材料時(shí)耐磨性和耐熱性較差。所以，目前YG類硬質(zhì)合金適用于加工鑄鐵、青銅等脆性材料。常用牌號有：YG3、YG6、YG8等，其中數(shù)字表示Go的含量。 孔加工中刀具的選擇主要根據(jù)被加工孔的直徑大小來選擇。 三）夾具的選擇（《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P630） 正確設(shè)計(jì)和使用夾具，對保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍既減輕勞動強(qiáng)度都有重要意義。同時(shí)，使用夾具還有助于工人掌握復(fù)雜或精密零件的加工質(zhì)量及解決較為復(fù)雜的工藝問題等。具體情況見后面的夾具設(shè)計(jì)部分。 四）量具的選擇 1 量具的選擇應(yīng)做到量具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。 2 量具的量程應(yīng)與被測零件的尺寸大小相適應(yīng)。 3 量具的類型應(yīng)與被測表面的性質(zhì)（孔或外圓尺寸還是形狀位置值）、生產(chǎn)類型、生產(chǎn)方式相適應(yīng)。 4 按量具的極限尺寸選擇量儀時(shí)應(yīng)保證：T*K T—被測尺寸的公差值（mm） K—測量精度系數(shù) —測量工具和測量方法的極限誤差 測量精度系數(shù)如表2-5-1所示： 被測尺寸的精度等級 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 K 0.325 0.30 0.275 0.25 0.20 表2-5-1：測量精度系數(shù) 五）切削用量的確定 正確的選擇切削用量，對保證零件的加工精度、提高生產(chǎn)率、降低刀具的損耗以及降低工藝成本都有很大的意義。切削用量的選擇與下列因素有關(guān)： 1生產(chǎn)率 2加工質(zhì)量（主要指表面光潔度） 3切削力所引起的機(jī)床―夾具―工件―刀具工藝系統(tǒng)的彈性變形 4工藝系統(tǒng)的振動 5刀具的耐用度，v越大，耐用度越低 選用原則： a. 先盡量選取大的ap值 b. 其次盡量取大的s值 c. 最后取合適的v值 （一）切深ap的選擇 一般平面的加工分為粗加工—半精加工—精加工的切深一般等于它的加工余量，而粗加工在留有精加工余量外，應(yīng)盡量取較大的切深，以一次加工切削其加工余量的為最佳。在本次設(shè)計(jì)中所有的切深均等于其加工余量，其走刀次數(shù)也因而全部為一次走刀。 （二）進(jìn)給量s的確定 在切深確定后，其進(jìn)給量s應(yīng)盡量取大值，但應(yīng)保證兩個(gè)基本要求： a. 因切削力所引起的工藝系統(tǒng)的彈性變形不至于使工件的加工尺寸超出公差范圍。 b. 表面光潔度要求 粗加工時(shí)，主要是工藝系統(tǒng)變形限制s，而光潔度的要求不高； 精加工時(shí)，光潔度要求限制s，而工藝系統(tǒng)變形是次要的，s可根據(jù)切深ap、光潔度要求，加工方法從工藝人員手冊中查出。 （三）切削速度v的選擇 切削速度v的選擇根據(jù)能最大發(fā)揮刀具的切削性能（不使刀具磨損太快），盡可能發(fā)揮機(jī)床的性能（機(jī)床的功率）。并且可以很好地保證加工質(zhì)量（主要是加工表面的粗糙度要求）和降低加工成本（從提高生產(chǎn)率和減小刀具損耗的角度考慮）。 一般的加工方法，如鉆、擴(kuò)、鉸、銑、鏜的切削用量均可以從手冊中查出其范圍，再由具體的加工環(huán)境，加工方法等確定其具體數(shù)值。而大量生產(chǎn)中所應(yīng)用的流水線的切削用量的選擇則有其自身的特點(diǎn)： 1．比普通機(jī)床的切削用量約低30％，以減少換刀時(shí)間，和機(jī)床調(diào)整次數(shù)， 一般取刀具的耐用度為： 硬質(zhì)合金銑刀 200分 鉆頭 300分 擴(kuò)孔鉆 60分 鉸刀 70分 鏜刀 60分 絲錐 90分 2. 在服從機(jī)床本身某一參數(shù)下（多數(shù)為每分進(jìn)給量，因組合專用機(jī)床的動力頭的運(yùn)動為一定的），兼顧同時(shí)工作的不同刀具的合理要求，如孔的一般加工為鉆、擴(kuò)、鉸，鉆孔的v較高，而擴(kuò)、鉸的略低，但由于機(jī)床動力頭的運(yùn)動是一定的，因而可以適當(dāng)降低鉆頭的v，而擴(kuò)、鉸的可以適當(dāng)增加，以求得最高的生產(chǎn)率。 3. 切削用量的選擇應(yīng)使每道工序的時(shí)間與流水線節(jié)拍相等或小于流水線節(jié)拍，并使各道工序的時(shí)間定額相接近。 2.7切削計(jì)算過程 工序20 粗銑兩側(cè)面 機(jī)床：銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 式（2.1） 實(shí)際銑削速度： 式（2.2） 進(jìn)給量： 式（2.3） 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（2.4） 取 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時(shí)間： 式（2.5） （2）精銑兩側(cè)面 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ， 實(shí)際銑削速度，由式（2.2）有： 進(jìn)給量，由式（2.3）有： 工作臺每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時(shí) 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1。 機(jī)動時(shí)間，由式（2.5）有： 工序30 ：粗銑Φ62內(nèi)圓端面 機(jī)床：銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù) （1）粗銑 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 式（2.1） 實(shí)際銑削速度： 式（2.2） 進(jìn)給量： 式（2.3） 工作臺每分進(jìn)給量： ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（2.4） 取 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動時(shí)間： 式（2.5） （2）精銑Φ62內(nèi)圓端面 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ， 實(shí)際銑削速度，由式（2.2）有： 進(jìn)給量，由式（2.3）有： 工作臺每分進(jìn)給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時(shí) 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1。 機(jī)動時(shí)間，由式（2.5）有： 工序40 鉆孔4-Φ11 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序50，鉆孔2-M12 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序60，鉆孔M10 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序70，鉆孔6-M8 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序80，鉆孔6-M6 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表查得：進(jìn)給量,切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實(shí)際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序90，鉆孔M24 參考切削用量簡明手冊，取鉆孔的進(jìn)給量為=0.3mm/r,Vc=22m/min。 由此計(jì)算出轉(zhuǎn)速為n===304.6r/min。 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=320r/min。 則實(shí)際切削速度為： Vc===72.22m/min。 驗(yàn)證扭矩及功率： =9.81×42.7×23×0.3×1=3677.24N =9.81×0.021×23×0.3×1=41.6N.M P=×Vc=3677.24×72.22/60×1000=4.4kw 由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊查得的主軸最大扭矩為200N.M主電動機(jī)功率為7.5kw,故能滿足加工要求。 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 加工基本時(shí)間，由式（2.5）有： 工序100，工位101粗鏜孔Φ62 粗鏜至Φ55.1mm： 背吃刀量的確定 ap =3.45mm 進(jìn)給量的確定 查切削用量簡明手冊表1.4取f=0.75mm/r 鏜削速度的確定 查切削用量簡明手冊表1.11取v =63m/min 則鏜削轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d =1000*63/(3.14*52.6) =382r/min 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-8取主軸轉(zhuǎn)速460r/min 則實(shí)際鏜削速度v=3.14*460*52.6/1000=76m/min 基本時(shí)間tj的計(jì)算: 按kr=15°,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表6.2-1中鏜削基本時(shí)間計(jì)算公式為 tj =Li/fn =(l+l1+l2+l3)/fn 式中l(wèi)1=ap/tgkr+(2~3)=15.4mm 加工到臺階L2=0查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表6.2-2 l3=5 tj =(14+15.4+0+5)/(0.75*460)=0.10min 工序100，工位102半精鏜至Φ57.3mm： 背吃刀量的確定 ap =1.1mm 進(jìn)給量的確定 查切削用量簡明手冊表1.4取f=0.75mm/r 鏜削速度的確定 查切削用量簡明手冊表1.11取v =71m/min 則鏜削轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d =1000*71/(3.14*53.7) =421r/min 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-8取主軸轉(zhuǎn)速460r/min 則實(shí)際鏜削速度v=3.14*460*53.7/1000=77.6m/min 基本時(shí)間tj的計(jì)算: 按kr=15°,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表6.2-1中鏜削基本時(shí)間計(jì)算公式為 tj =Li/fn =(l+l1+l2+l3)/fn 式中l(wèi)1=ap/tgkr+(2~3)=6.6 mm 加工到臺階L2=0查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表6.2-2 取l3=5 tj =(14+6.6+0+5)/(0.75*460)=0.08min 工序100，工位103 精鏜至62mm： 背吃刀量的確定 ap =0.3mm 進(jìn)給量的確定 查切削用量簡明手冊表1.4取f=0.75mm/r 鏜削速度的確定 查切削用量簡明手冊表1.11取v =80m/min 則鏜削轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d =1000*80/(3.14*54) =472r/min 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-8取主軸轉(zhuǎn)速480r/min 則實(shí)際鉆削速度v=3.14*480*54/1000=81.4m/min 基本時(shí)間tj的計(jì)算: 按kr=15°,查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表6.2-1中鏜削基本時(shí)間計(jì)算公式為 tj =Li/fn =(l+l1+l2+l3)/fn 式中l(wèi)1=ap/tgkr+(2~3)=3.7 mm 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表6.2-2 取l3=5 tj =(14+3.7+0+5)/(0.75*480)=0.07min 3 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 3.1夾具的基本知識 夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。工藝人員在編制零件的工藝規(guī)程時(shí)，便會提出相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，經(jīng)有關(guān)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后下達(dá)給夾具設(shè)計(jì)人員。夾具設(shè)計(jì)人員根據(jù)任務(wù)書提出的任務(wù)進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)將夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序具體分述如下。 1．明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料 （1）仔細(xì)研究零件工作圖、毛坯圖及其技術(shù)條件。 （2）了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投產(chǎn)批量以及生產(chǎn)組織等有關(guān)信息。 （3）了解工件的工藝規(guī)程和本工序的具體技術(shù)要求，了解工件的定位、夾緊方案，了解本工序的加工余量和切削用量的選擇。 （4）了解所使用量具的精度等級、刀具和輔助工具等的型號、規(guī)格。 （5）了解本企業(yè)制造和使用夾具的生產(chǎn)條件和技術(shù)現(xiàn)狀。 （6）了解所使用機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸等。 （7）準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具用的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)定、典型夾具圖冊和有關(guān)夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等。 （8）收集國內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)、制造同類型夾具的資料，吸取其中先進(jìn)而又能結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況的合理部分。 2．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 　在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括： ?。?）根據(jù)工藝的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件。 （2）確定工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。 （3）確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、對刀塊或引導(dǎo)元件、微調(diào)機(jī)構(gòu)等。 （4）協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。 　在確定方案的過程中，會有各種方案供選擇，但應(yīng)從保證精度和降低成本的角度出發(fā)，選擇一個(gè)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)的最佳方案。 3．夾具精度校核 在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案擬定之后，應(yīng)該對夾具的方案進(jìn)行精度分析和估算；在夾具總圖設(shè)計(jì)完成后，還應(yīng)該根據(jù)夾具有關(guān)元件的配合性質(zhì)及技術(shù)要求，再進(jìn)行一次復(fù)核。這是確保產(chǎn)品加工質(zhì)量而必須進(jìn)行的誤差分析。 4．繪制夾具零件工作圖 夾具總圖繪制完畢后，對夾具上的非標(biāo)準(zhǔn)件要繪制零件工作圖，并規(guī)定相應(yīng)在的技術(shù)要求。零件工作圖應(yīng)嚴(yán)格遵照所規(guī)定的比例繪制。視圖、投影應(yīng)完整，尺寸要標(biāo)注齊全，所標(biāo)注的公差及技術(shù)條件應(yīng)符合總圖要求，加工精度及表面光潔度應(yīng)選擇合理。 在夾具設(shè)計(jì)圖紙全部完畢后，還有待于精心制造和實(shí)踐和使用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。經(jīng)試用后，有時(shí)還可能要對原設(shè)計(jì)作必要的修改。因此，要獲得一項(xiàng)完善的優(yōu)秀的夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員通常應(yīng)參與夾具的制造、裝配，鑒定和使用的全過程。 5．設(shè)計(jì)質(zhì)量評估 夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量評估，就是對夾具的磨損公差的大小和過程誤差的留量這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行考核，以確保夾具的加工質(zhì)量穩(wěn)定和使用壽命。 雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按照主要功能加以分析，機(jī)床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。 3.2定位原理及方案分析 為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用銑面夾具。首先考慮夾具結(jié)構(gòu)的總體方案，夾具結(jié)構(gòu)方案經(jīng)常是參考生產(chǎn)中已有結(jié)構(gòu)加以改造，以適合本工序的加工要求。也往往需要把幾個(gè)夾具中采用的結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)綜合成自己需要的夾具。夾具總體結(jié)構(gòu)也會有幾個(gè)方案，同樣需要從保證工序加工精度、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、滿足該零件批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率等四個(gè)方面，從中選用較優(yōu)的結(jié)構(gòu)。 由于各類機(jī)床自身的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按照所使用的機(jī)床不同，夾具可分為：車夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。 本次設(shè)計(jì)的曲軸箱零件工序一的加工在鉆床上完成，因此，本次夾具設(shè)計(jì)的任務(wù)是一個(gè)鉆床夾具的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)零件曲軸箱要求成本低，且在加工過程夾緊力要求不高。 定位分析比較： 方案1：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時(shí)間短，工人勞動強(qiáng)度小，但是成本高。 方案2：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。 本次設(shè)計(jì)零件要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案一，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時(shí)間短。才用一面兩銷，限制六個(gè)自由度。 夾具是裝夾工件的母體，所以，夾具制造要有相對較高的精度，夾具設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先選用典型的夾緊機(jī)構(gòu)。在滿足要求的前提下，選用的標(biāo)準(zhǔn)件越多越好，夾具越簡單越好。首先，基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保障，生產(chǎn)得到保證，生產(chǎn)率得到提高。本夾具設(shè)計(jì)時(shí)以前道鑄造工序成型后的表面作為粗基準(zhǔn)，再以加工好的面作為基準(zhǔn)加工另外一個(gè)面。夾具是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計(jì)的，它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)向，以及裝卸工件時(shí)的限位等作用的。 由于支承元件直接與被加工零件相接觸，因此其尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和布置都直接影響被加工零件的精度，其設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下問題： （1） 合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面，最好使夾緊力的位置對準(zhǔn)定位支承元件，當(dāng)受工件結(jié)構(gòu)限制不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，也應(yīng)使定位支承元件盡量接近壓緊力的作用線，并應(yīng)使夾壓力的各力中心處于定位支承平面內(nèi)。 （2） 提高剛度，減小定位支承系統(tǒng)的變形，應(yīng)力求使定位元件（定位銷）不受力。 （3） 提高定位支承系統(tǒng)的精度及其元件的耐磨性，一邊長期保持夾具的定位精度。 可靠的排出定位支承部件的切屑，使切屑不堵塞和粘附在支承定位系統(tǒng)上，對保證定位的準(zhǔn)確性和工作可靠性有很大的影響。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能不使切屑落到定位支承系統(tǒng)上，當(dāng)切屑有可能落在其上，必須采取有效的排屑和清理措施。 夾具體是夾具的最大和最復(fù)雜的元件，而且也是承受符合最大的元件。在它上面安裝定位元件、夾緊元件，對刀元件和導(dǎo)向元件，及其它的一切元件和機(jī)構(gòu)并通過它將夾具安裝在機(jī)床上。工件的加工精度與夾具體本身的精度有很大關(guān)系，而且在加工過程中產(chǎn)生的切削力，慣性力等及工件的自重作用在夾具體上，都可能影響工件的加工精度。因此，設(shè)計(jì)夾具體應(yīng)考慮以下問題： 1) 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，特別是位置精度直接影響工件在加工過程中產(chǎn)生的誤差。 2) 夾具體要有足夠的強(qiáng)度和剛度，使夾具體能承受在加工過程中產(chǎn)生的作用力而不止變形和發(fā)生振動。 3) 夾具體的機(jī)構(gòu)要緊湊形狀要簡單，同時(shí)要有足夠的空間位置，保證夾具的其它元件和機(jī)構(gòu)安裝方便，更換易損元件容易以及裝卸工件方便。 4) 夾具體的結(jié)構(gòu)工藝性要好以便于制造，并注意消除內(nèi)應(yīng)力避免變形。 5) 夾具體的中心要低，安裝在機(jī)床上能穩(wěn)固和安全，為了安裝后得到穩(wěn)定，底面的中部一般都挖空，同時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)床連接部分的機(jī)構(gòu)形狀來確定夾具體連接部分的形狀和結(jié)構(gòu)。 6) 在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，夾具體應(yīng)盡量輕，不重要的部位，可以挖空以減輕重量，便于裝卸。 7) 夾具體采用鑄造件，由于鑄造可得到各種復(fù)雜的外形，剛性好還能吸振，但需進(jìn)行時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。 3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 第一道工序，采用精基準(zhǔn)。由毛坯零件圖可知，底面的精度較高，采用底面作為第一定位基準(zhǔn)面，然后以結(jié)合面為第二基準(zhǔn)面。 3.4定位元件選擇 定位元件的選擇有4條原則： （1） 定位元件要有較高的精度； （2） 定位元件要有較高的耐磨性； （3） 定位元件要有足夠的剛度和硬度； （4） 定位元件要有良好的工藝性。 對于本工序而言，定位銷可設(shè)計(jì)為固定銷，這樣定位方便穩(wěn)定，裝置不復(fù)雜，直接將定位銷打入孔中即可，當(dāng)定位銷時(shí)間長了有磨損時(shí)，可以直接換掉即可。 3.5 夾緊元件的選擇 選擇夾緊元件主要有3條原則： 1）夾緊元件結(jié)構(gòu)要簡單，制造要容易，體積小，重量輕，并且要有足夠的強(qiáng)度； 2）夾緊動作迅速，操作方便，使用安全，有足夠的夾緊行程和裝卸工作的空間； 3）夾緊力要適當(dāng)。 對于本道工序而言，夾緊力要求比較大大，而定位面的面積比較大，為了保證夾緊可靠，夾緊機(jī)構(gòu)采用了氣缸夾緊機(jī)構(gòu)。 3.6夾緊力的計(jì)算 氣動杠桿夾緊機(jī)構(gòu)是一種利用杠桿作用原理（當(dāng)動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積時(shí)，杠桿平衡。杠桿平衡時(shí)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。這就是杠桿的工作原理），使原始力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力的夾緊機(jī)構(gòu)。 杠桿夾緊機(jī)構(gòu)夾緊動作迅速，可起到增力作用，但自鎖能力較差，受振動時(shí)易松開，所以常用氣壓或液壓作夾緊力源或與其它夾緊元件組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)。 （《切削用量簡明手冊》表3.28） 其中：， mm ，mm， mm， ， mm (在加工面上測的近似值) , mm, , , 所以 N 水平分力：N 垂直分力：N 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)。 其中：為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； ??????為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1； 所以， N 選用氣缸—杠桿夾緊機(jī)構(gòu)。則擴(kuò)力比。 為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力N應(yīng)為 所以， 其中及為夾具定位面及夾具面上的摩擦系數(shù)，==0.5。則 N 氣缸選用Φ25mm。當(dāng)壓縮空氣單位壓力MPa時(shí)，氣缸推力為N。由于已知杠桿機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比，故由氣缸生產(chǎn)的實(shí)際夾緊力為 N 此時(shí)N氣已大于所需要的1435.5N的夾緊力，故本夾具可安全工作。 3.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此應(yīng)先著眼于機(jī)動夾緊而不采用手動加緊。因?yàn)檫@是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序因?yàn)槭谴旨庸ぃ鞑牧嫌质氰T件，切削力不是很大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個(gè)夾具過于龐大。因此，首先降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的杠桿夾緊機(jī)構(gòu)；三是在可能情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.4MPa增至0.6MPa），以增加氣缸推力。結(jié)果本夾具總的感覺還是比較緊湊，可以滿足要求。 總 結(jié) 隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，機(jī)床的種類越來越繁多，機(jī)床的功能越來越多，為了適應(yīng)當(dāng)今機(jī)械生產(chǎn)中的特殊要求，專用夾具的應(yīng)用也越來越廣泛。之所以選擇曲軸箱機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)作為我的設(shè)計(jì)題目，是因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)以前的設(shè)計(jì)雖然不少，但是有很多不足之處，比如對一些有特殊要求的工件也不能進(jìn)行批量生產(chǎn)?；谶@個(gè)前提，我選擇了鉆孔的專用夾具設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)的專用夾具既可以滿足特殊的加工要求又節(jié)省了時(shí)間、減少了勞動力。 本文對曲軸箱的機(jī)械加工工藝及夾具進(jìn)行了設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的工程綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果。制定了一套切實(shí)可行的一套工藝流程和設(shè)計(jì)了一套較為合理的夾具。 致 謝 本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機(jī)械工藝知識有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計(jì)順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時(shí)，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)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(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn) [1]丁儒琳，陳家彬.汽車廠實(shí)習(xí)教程.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,92-101. 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