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1.外文翻譯
機(jī)械加工零件的工藝及夾具設(shè)計(jì)
摘 要：本文對(duì)機(jī)械加工零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析，確定了機(jī)械加工工藝路線，夾具在機(jī)械加工中所占的地位和重要性，以及夾具設(shè)計(jì)。隨著科學(xué)的日益發(fā)展進(jìn)步和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,工程機(jī)械行業(yè)已成為沒(méi)有政策壁壘的完全競(jìng)爭(zhēng)行業(yè)
關(guān)鍵詞：技術(shù)背景/發(fā)展趨勢(shì)/工序/定位方案
1 機(jī)械加工歷史背景及其意義
機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)古老而永遠(yuǎn)充滿生命力的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，機(jī)械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成。改革開(kāi)放二十多年來(lái)，我國(guó)制造業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化，為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在階段性差距。進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達(dá)國(guó)家遷移到了亞洲，我國(guó)有廉價(jià)的勞動(dòng)力和廣大的消費(fèi)市場(chǎng)，因此，我國(guó)工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)支持。
機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備工業(yè)；是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)；是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體；是國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)；是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的重要支柱；也是為提高人民生活質(zhì)量、提供消費(fèi)類機(jī)電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè)。它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量和效益、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用。
2 機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
隨著社會(huì)的發(fā)展，各種機(jī)械逐漸運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)中，不管是在農(nóng)用、軍用、工用等方面，離開(kāi)了機(jī)械的操作就談不上效率，因此，從某中角度上來(lái)說(shuō)，一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、社會(huì)地位，和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程表明，沒(méi)有強(qiáng)大的裝備制造業(yè)，就不可能實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化[3]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要因素，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，推進(jìn)機(jī)械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展，對(duì)于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)，增強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，保障國(guó)防安全等都具有重要而深遠(yuǎn)的意義。
3 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂
3.1 機(jī)械加工工藝過(guò)程的定義
機(jī)械加工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的全過(guò)程。機(jī)械加工工藝過(guò)程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對(duì)產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響，是整個(gè)工藝過(guò)程的重要組成部分。
3.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成
組成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。
⑴ 工序是指一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。工序是制定勞動(dòng)定額、配備工人及機(jī)床設(shè)備、安排作業(yè)計(jì)劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元。
⑵ 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。
⑶ 當(dāng)應(yīng)用轉(zhuǎn)位（或移位）加工的機(jī)床（或夾具）進(jìn)行加工時(shí)，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對(duì)于機(jī)床要經(jīng)過(guò)幾個(gè)位置依次進(jìn)行加工，在每一個(gè)工作位置上所完成的那一部分工序，稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù)，減少裝夾誤差，提高生產(chǎn)率。
⑷ 工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過(guò)程。
⑸ 在一個(gè)工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次走刀。
3.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的定義
規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過(guò)程和操作方法等的工藝文件，稱為工藝規(guī)程，它是企業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)性技術(shù)文件。
3.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容
機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來(lái)組織原材料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整，專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，調(diào)配勞動(dòng)力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。
機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃，并能做到各工序科學(xué)地銜接，使生產(chǎn)均衡、順利，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片，是兩個(gè)主要的工藝文件。機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中，以機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片指導(dǎo)生產(chǎn)，過(guò)程卡的各個(gè)項(xiàng)目編制較為詳細(xì)。機(jī)械加工工序卡片是為每個(gè)工序詳細(xì)制定的，用于直接指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。
3.5 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則及步驟
在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動(dòng)消耗和最低的費(fèi)用，按計(jì)劃加工出符合圖紙要求的零件，是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則。
制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟如下：
①根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型；
②分析零件加工的工藝性；
③選擇毛坯的種類和制造方法；
④擬訂工藝過(guò)程；
⑤工序設(shè)計(jì)；
⑥編制工藝文件。
4 夾具設(shè)計(jì)
4.1 夾具設(shè)計(jì)的意義
在機(jī)械行業(yè)中，如何去保證工件的高精度、加工的成本等實(shí)質(zhì)性問(wèn)題，一直是從事于機(jī)械行業(yè)人員研究的問(wèn)題，其中在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候就要考慮以上問(wèn)題，高效的夾具是工件高精度的保證，如何讓夾具更高效、更經(jīng)濟(jì)，這是行業(yè)人急需要解決的。
隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的不斷提高，各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個(gè)行業(yè)，如何利用這些高科技為人類服務(wù)，如何充分利用這些高科技在機(jī)械行業(yè)中，這還需要機(jī)械行業(yè)人員不斷的努力，開(kāi)拓創(chuàng)新。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，和社會(huì)市場(chǎng)需要，夾具的設(shè)計(jì)在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標(biāo)準(zhǔn)化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購(gòu)。而模具和夾具則和產(chǎn)品息息相關(guān),產(chǎn)品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨(dú)立的行業(yè);夾具在國(guó)內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)依附于機(jī)床業(yè)或獨(dú)立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、組合化等當(dāng)代先進(jìn)設(shè)計(jì)思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護(hù)原理。所以是今后夾具技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向單位 。
機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床夾具的范圍內(nèi)。按照機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調(diào)整式夾具等。
通用夾具是在普通機(jī)床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺(tái),分度頭,頂尖座等。它們都一標(biāo)準(zhǔn)化了,具有一定的通用性,可以用來(lái)安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進(jìn)行特殊的調(diào)整。但是,在實(shí)際生產(chǎn)中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因?yàn)樯a(chǎn)率低而必須把通用夾具進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn);或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設(shè)計(jì)制造一種專用夾具,以解決生產(chǎn)實(shí)際的需要。
用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)計(jì)制造的,其功用主要有下列幾個(gè)方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機(jī)動(dòng)時(shí)間和裝卸工件等所需要的輔助時(shí)間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉(zhuǎn)換工位的工作都可以大為簡(jiǎn)化,不再需要畫(huà)線和找正,縮短了工序的輔助時(shí)間并且節(jié)省了畫(huà)線這個(gè)工序,從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率.在生產(chǎn)中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時(shí)加工的幾個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間將與加工一個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間相同。采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進(jìn)行切削加工某個(gè)工件的同時(shí),進(jìn)行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間相重合?？傊?隨著專用夾具的采用和進(jìn)一步改善,可以有效地縮短工序時(shí)間,滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。4.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要,采用一些氣動(dòng),液壓或其它機(jī)械化,自動(dòng)化程度較高的專用夾具,對(duì)于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用。加工大型工件時(shí),例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進(jìn)行加工,勞動(dòng)強(qiáng)度大而且不安全。采用電動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆床家具后,就能夠達(dá)到提高生產(chǎn)效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全的目的。
4.2 夾具的發(fā)展趨勢(shì)
工業(yè)設(shè)計(jì)是人類社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，從英國(guó)莫里斯的“工藝美術(shù)運(yùn)動(dòng)”，到德國(guó)的包豪斯設(shè)計(jì)革命以及美國(guó)的廣泛傳播與推廣，工業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)了醞釀，探索，形成，發(fā)展百余年的歷史滄桑。時(shí)至今日，工業(yè)設(shè)計(jì)已成為一門獨(dú)立的專業(yè)學(xué)科，并且有一套完整的研究體系。
1980年國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)理事會(huì)（ICSID）給工業(yè)作了明確定義：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練，技術(shù)知識(shí)，經(jīng)驗(yàn)及視覺(jué)感受，而預(yù)示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面加工，裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格，叫做工業(yè)設(shè)計(jì)。根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況，工業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個(gè)方面進(jìn)行工作，而且需要工業(yè)設(shè)計(jì)師對(duì)包裝、宣傳、展示，市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等問(wèn)題的解決付出自己的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)評(píng)價(jià)能力時(shí)，這也屬于工業(yè)設(shè)計(jì)的范疇”。
材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，一方面，技術(shù)制約著設(shè)計(jì)；另一方面，技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實(shí)用，美觀，經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。
任何設(shè)計(jì)都是時(shí)代的產(chǎn)物，它的不同的面貌，不同的特征反映著不同歷史時(shí)期的科學(xué)技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來(lái)新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的，某個(gè)環(huán)節(jié)的變革，便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化。
現(xiàn)在，機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。機(jī)械加工工藝以各個(gè)工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過(guò)程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。還應(yīng)保證操作者良好的勞動(dòng)條件。但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，十分粗略，缺乏科學(xué)依據(jù)，難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算
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總數(shù)的85％左右。現(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％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10～20％左右。特別是近年來(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。
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、高效化、精密化和柔性化等四個(gè)方面。
利用更好的夾具，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高加工精度，減少?gòu)U品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動(dòng)條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要的工藝裝備。一個(gè)好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件，為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。
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常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 說(shuō)明書(shū) 作 者 學(xué) 號(hào) 系 部 專 業(yè) 題 目 飛錘支架加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者 評(píng)閱者 年 月 II 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 中 文 摘 要 本設(shè)計(jì)是基于飛錘支架零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì) 加工外圓及 孔的車夾具設(shè)計(jì) 飛錘支架零件的主要加工表面是平面及孔系 一般來(lái)說(shuō) 保證平面的加工 精度要比保證孔系的加工精度容易 因此 本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則 并將孔與平面的加 工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度 基準(zhǔn)選擇以 中間拔叉的輸入軸和 輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn) 以頂面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn) 主要加工工序安排是先以支 承孔系定位加工出頂平面 再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔 在后續(xù)工序中除個(gè)別 工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面 支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔 整個(gè)加工過(guò)程均選用機(jī)床 關(guān)鍵詞 飛錘支架 零件 加工工藝 專用夾具 設(shè)計(jì) III 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 外 文 摘 要 Title The flying hammer bracket parts fork processing technology and fixture design Abstract This design is the special fixture for machining technology for the flying hammer bracket parts and process design based on car fixture design machining and hole The main processing surface flying hammer bracket parts is the plane and a series of hole In general ensure the machining accuracy of plane than to ensure the accuracy of the processing easily Therefore the design follows the surface after the first hole principle And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure machining precision Datum selection to the bearing hole in the middle fork of the input shaft and output shaft as a rough benchmark the top surface and the two holes as a precision technology base The main process of machining technology is first to support hole positioning processing the top plane and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology In addition to the follow up processes are individual processes with the top plane positioning technology and other processing Kong and plane Processing support holes using the coordinate boring The whole process selection of machine tool Keywords flying hammer bracket parts processing special fixture design IV 目 錄 1 零件分析 1 1 1 零件作用 1 1 2 零件工藝分析 1 2 選擇毛坯種類并確定制造方法 2 3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2 3 1 基準(zhǔn)的選擇 2 3 2 制定工藝路線 2 3 3 工藝路線確定 3 3 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4 4 加工外圓及孔車夾具設(shè)計(jì) 11 4 1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明 11 4 2 車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 11 4 3 定位機(jī)構(gòu) 13 4 4 夾緊機(jī)構(gòu) 13 4 5 零件的車床夾具的加工誤差分析 13 4 6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 14 4 7 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明 15 總 結(jié) 16 致 謝 17 參 考 文 獻(xiàn) 18 1 1 零件分析 1 1 零件作用 設(shè)計(jì)題目所給零件是飛錘支架 它是飛錘調(diào)速器上的一個(gè)零件 用來(lái)連接支撐調(diào)速飛 錘 以使飛錘平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng) 達(dá)到改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的 飛錘支架是對(duì)稱結(jié)構(gòu) 通過(guò)其中心孔 7 套于轉(zhuǎn)軸上 而一對(duì)飛錘對(duì)稱裝于兩對(duì) 6 孔中 隨支架一起轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng) 轉(zhuǎn)速改變時(shí) 飛錘與轉(zhuǎn)軸夾角也改變 從而改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 所以 飛錘支架 的加工質(zhì)量將影響調(diào)速器的調(diào)速精度 1 2 零件工藝分析 零件圖如圖 1 1 概括來(lái)講 飛錘支架有兩組加工表面 一組是以 孔為中心加工表0 367 面 均為回轉(zhuǎn)體表面 包括外圓面 11 15 以及端面 其中大端面與孔 有 0319 0 36 垂直度要求 公差為 0 05 外圓面與孔 有圓跳動(dòng)要求 公差為 0 05 另一0 319 607 組就是余下的加工表面 包括兩個(gè) 6 5 的圓孔 兩對(duì)共四個(gè) 孔 以及一些平面 0 124 其中 孔端面不僅與 孔自身有垂直度要求 公差為 0 05 而且與第一組中0 1246 0 1246 孔有平行度要求 公差為 0 05 307 D 11 76R6 0 05 C 19 0 1 19 0 1 15 50 0 03 18 0 5 0 2 3033 4 6 0 12 0 04 R0 012 D 倒 角 1 45 0 05 C 0 05 D 6 3 19 0 0 03 3 30 6 3 6 3 1 6 1 6 1 6 12 5 12 5 7 0 03 6 0 2 6 5锪 平 12 3 2 0 10 C 11 0 1 R0 05 C 45C 圖 1 1 另外兩個(gè) 孔有圓度要求 公差為 0 10 每對(duì) 孔之間有同軸度要求 公0 1246 0 1246 差為 R0 012 2 由以上分析可知 對(duì)這兩組加工表面而言 可先加工第一組回轉(zhuǎn)體表面 且應(yīng)先加工 孔 以獲得各回轉(zhuǎn)體表面的公共精基準(zhǔn) 便于定位及保證有關(guān)表面位置關(guān)系 而0 367 后再加工另一組表面 并保證各有關(guān)表面的位置關(guān)系 2 選擇毛坯種類并確定制造方法 合理選擇毛坯類型 使零件制造工藝簡(jiǎn)單 生產(chǎn)率高 質(zhì)量穩(wěn)定 成本降低 飛錘支架 零件材料為球墨鑄鐵 因?yàn)榱慵槌膳a(chǎn) 所以為提高生產(chǎn)率采用金屬砂型鑄造 要 求球墨鑄鐵金相組織基體為 85 以上的球光體 球化率應(yīng)大于 80 不允許有片狀石墨存 在 零件材料為 HT200 考慮到飛錘支架運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向 因此 零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷 采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證 由于零件 成批生產(chǎn) 而且零件的輪廓尺寸不大 選用砂型鑄造 采用機(jī)械翻砂造型 鑄造精度為 2 級(jí) 能保證鑄件的尺寸要求 這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的 3 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3 1 基準(zhǔn)的選擇 1 粗基準(zhǔn)的選擇 一般而言 對(duì)回轉(zhuǎn)體加工表面 一毛坯外圓作為粗基準(zhǔn)是合理的 但對(duì)本零件來(lái)說(shuō) 若以孔 的外圓做粗基準(zhǔn)定位先加工出孔 再以孔 內(nèi)圓表面為精基準(zhǔn)0 367 0 367 0 367 難以定位加工外圓面以及端面 因?yàn)榭?直徑太小了 我們?cè)诰o接著加工出一個(gè)端 0 面來(lái)作為基準(zhǔn) 在選端面是考慮到加工經(jīng)濟(jì)精度所以選通槽先加工 由于毛坯采用金屬 砂型鑄造 毛坯表面精度較高 加工余量較小 所以 經(jīng)分析 決定采用四爪單動(dòng)卡盤 夾持零件小圓 的外表面的大圓 劃線找正以其為粗基準(zhǔn) 先加工出孔 和孔0 367 0 367 2 6 5 這樣在后面的工序中就能用到 這個(gè)統(tǒng)一的精基準(zhǔn) 也符合粗基準(zhǔn)選用原0 367 則 2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮統(tǒng)一基準(zhǔn)和基準(zhǔn)重合的問(wèn)題 有前述分析 用首先加工出 來(lái)的孔 和通槽 0 367 3 2 制定工藝路線 我們大體的設(shè)計(jì)思路是 我們?cè)诳紤]加工時(shí)先粗加工后精加工 充分加工經(jīng)濟(jì)精度 3 用精加工保證工件最終尺寸要求 采用四爪單動(dòng)卡盤夾持零件小圓 的外表面的大0 367 圓 劃線找正以其為粗基準(zhǔn) 先加工出孔 和孔 2 6 5 這樣在后面的工序中就能0 367 用到 這個(gè)統(tǒng)一的精基準(zhǔn) 然后加工出通槽 之后把加工通槽右側(cè)平面和 的0 367 0 36 外圓時(shí)在車床上一次加工出來(lái) 通過(guò)精車通槽右側(cè)平面這一精加工來(lái)保證尺寸 而0 35 不是通過(guò)銑通槽來(lái)保證 這樣更符合加工的經(jīng)濟(jì)精度 加工外圓時(shí)沒(méi)有再次裝夾造成的 裝夾誤差 從而保證 相對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的尺寸要求 在同一工序中粗精加工分開(kāi)還能0 319 保證在車外圓時(shí)不會(huì)破壞通槽右側(cè)平面 接下來(lái)再鉆孔 4 時(shí) 根據(jù)他的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 0 1246 安排在車大端面的后面 另外在加工孔 4 的端面是在他的所有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)加工好的0 1246 前提下在加工的 所以放在最后加工 這樣就能保證定為基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合 加上以上的分析 并且由于是成批生產(chǎn) 故采用通用機(jī)床配以組合夾具 并盡量使工 序集中來(lái)保證各加工表面間的相互位置精度要求 這樣也可以提高機(jī)床的生產(chǎn)率 節(jié)省 裝夾工件的時(shí)間 減少工件的搬動(dòng)次數(shù) 同時(shí)我們的零件相對(duì)很小 加工量很小 可以 不考慮加工中的熱變形 3 3 工藝路線確定 工序 10 鑄造 金屬型 工序 20 熱處理 正火 硬度 HB250 300 工序 30 粗車 半精車最外端的外圓端面 車大端面 切槽 車外圓到滿足圖紙標(biāo)準(zhǔn) 工序 40 粗銑 半精銑 的槽 5018 工序 50 半精銑槽 工序 60 半精車外圓柱面大端面 小端面 工序 70 精車外圓柱面和大端面 工序 80 鉆 擴(kuò) 鉸孔 并倒角 0 367 工序 90 鉆 并锪平 26 5 12 工序 100 鉆 擴(kuò) 并倒角 4 說(shuō)明 之所以把最右端端面和大端面分開(kāi)在兩個(gè)工序中進(jìn)行加工 主要是因?yàn)閵A緊力的 作用面發(fā)生了變化 在工序中 夾緊力的作用面是大端面 采用的是壓板夾緊 而在工 序中夾緊力的作用面是右端面 采用的是螺栓夾緊 定位圓柱銷旁邊再伸出一段長(zhǎng)度的 4 螺栓 右端用螺母夾緊 3 4 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 殼體零件材料為 HT200 重量為 1 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) 采用砂型機(jī)鑄造毛坯 1 不加工表面毛坯尺寸 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 飛錘支架的端面面 由于殼體底面要與其他接觸面接觸 同時(shí)又是 7 孔的中心線的基準(zhǔn) 粗糙度要求為 6 3 查相關(guān)資料知余量留 2 5 比較合適 3 飛錘支架的孔 毛坯為實(shí)心 不鑄造出孔 孔的精度要求介于 IT7 IT8 之間 參照參數(shù)文獻(xiàn) 2 1確定切削用量及基本工時(shí) 工序 II 車 19 15 11 回轉(zhuǎn)面及其端面 1 加工條件 工件材料 HT15 33 b 220MPa 模鑄 加工要求 車削 100mm 端面及外圓柱面 粗車 B 面 機(jī)床 CA6140 臥式車床 刀具 采用刀片的材料為 YT15 刀桿尺寸 16x25mm 90 15 2 K 0 12 0 5mm0 2 計(jì)算切削用量 1 粗車 19mm 端面面 1 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 3 0 8 0 7mm 考慮的模鑄拔模斜度 4mmpa 2 進(jìn)給量 f 根據(jù) 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) 中表 2 4 3 當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16 25 mm2 3 5mm 以及工件直徑為 100 時(shí) f 0 7 1 0mm rpa 按 CA6140 車床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn)切削手冊(cè) 取 f 0 9mm r 3 計(jì)算切削速度 按 切削手冊(cè) 表 1 27 切削速度的計(jì)算公式為 壽命 T 60min 5 m min vyxpmckfaTCvv 其中 342 0 15 0 35 m 0 2 修正系數(shù) 見(jiàn) 切削手冊(cè) 表 1 28 vvvyvk 即 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 MvksvkkvkrvBv 所以 x1 44x0 8x1 04x0 81x0 97 158 6 m min vxc35 015 02 46 4 確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速 ns 504r minW d10cv x10 8 按機(jī)床說(shuō)明書(shū) 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 4 2 8 與 504r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r min 及 600r min 現(xiàn)選取 480r min wn 所以實(shí)際切削速度 v 110r min 5 切削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 L 19mm 2mm 0 1l 2l tm 0 0486 min fnlw21 0 948 其余的車端面和車外圓的切削用量及基本工時(shí)的計(jì)算與上相似 在此不再累述 工序 III 鉆 擴(kuò) 鉸 7 的孔 鉆孔 6mm 選擇 6mm 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆 見(jiàn) 工藝手冊(cè) 表 3 1 6 切削 表 2 7 和 工藝 表 4 2 16 0 43 fmr 機(jī) 切削 表 2 15 硬度 200 21715incV查 min r7 5306x1D cn 按機(jī)床選取 工藝 表 4 2 5 r i8機(jī) 6 實(shí)際切削速度 min 39 16058x1Dn 機(jī)cV 基本工時(shí) 工藝 表 6 2 5 4 27f 機(jī)機(jī) lt 擴(kuò)孔 mm 8 6 選擇 6 8mm 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 工藝 表 3 1 8 由 切削 表 2 10 得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 6 8mm 孔時(shí)的進(jìn)給量 并由 工0 78 fmr 藝 表 4 2 16 取 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度0 72 fmr 機(jī) 1 23ccV鉆 由 切削 表 2 15 得 故 14incV鉆1 i 2323ccV 鉆 min 41 273 158 9x70Dn 按機(jī)床選取 16 機(jī) 587 30 n 機(jī)機(jī)cV 基本工時(shí) 145 02 x16fltji21 機(jī) 鉸 7H7 孔 選擇 7mm 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 工藝 表 3 1 17 由 切削 表 2 24 得 1 05 fmr 0 15 2pam 48 incV 由 工藝 表 4 2 16 得 2機(jī) 7 543 1784DV10ncc 按機(jī)床選取 min r6機(jī) 8 107 機(jī) 基本工時(shí) 1854 02 637f2 機(jī)機(jī)nlt 7 工序 IV 半精車 19 外圓及其端面 半精車 19mm 外圓柱面 1 切削深度 單邊余量為 Z 0 7mm 2 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 取 f 0 2mm r 3 計(jì)算切削速度 vyxpmckfaTCvv 其中 342 0 15 0 35 m 0 2 即vvvy 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 MkskkkrvBvk 所以 1 44 0 8 1 04 0 81 0 97 96m minvcv35 015 02 264 4 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 1609r minW dcv 916 與 1609r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1750r min 現(xiàn)選取 1750r min wn 所以實(shí)際切削速度 cv10sdn min 7 35609 5 切削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 19mm 4mm 0mm mfnlw21 1l2l t i 0 19167 min 0 63 工序 V 鉆 4 6 5 的孔 锪孔 12 鉆 6 5 孔 擴(kuò) 12 孔 1 鉆 6 5mm 孔 機(jī)床 Z525 立式鉆床 刀具 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 61 選取高速鋼麻花鉆 4 1 進(jìn)給量 取 f 0 13mm r 2 切削速度 V 24 34m min 取 V 30m min 8 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 1469r minW d10cv 5 630 與 1469r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1450r min 現(xiàn)選取 2012r min wn 所以實(shí)際切削速度 cv10sdn mi 594 2015 6 5 切削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 5mm 4mm 3mm mfnlw21 1l2l t 0 0477 min fl210 3459 2 擴(kuò) 12mm 孔 刀具 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 61 選取高速鋼麻花鉆 6 1 進(jìn)給量 查 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 13 取 f 0 13mm r 2 切削速度 V 24 34m min 取 V 30m min 3 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 786r minW d10cv 1230 與 796r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 750r min 現(xiàn)選取 750r min wn 所以實(shí)際切削速度 cv10sdn min 26 8750 5 切削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 2mm 4mm 0mm mfnlw21 1l2l t 0 0615 min fl210 3756 9 工序 VI 鉆 4 6 5 的孔 1 4 6 5mm 孔 機(jī)床 Z525 立式鉆床 刀具 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 61 選取高速鋼麻花鉆 6 5 1 給量 查 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 13 取 f 0 13mm r 2 削速度 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 10 70 及 10 66 查得 V 30m min 3 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns 1061r minW d10cv 5 630 與 1061r min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1012r min 現(xiàn)選取 1012r min wn 所以實(shí)際切削速度 cv10sdn min 6 28109 5 削工時(shí) 按 工藝手冊(cè) 表 6 2 1 t i 其中 l 6mm 4mm 3mm mfnlw21 1l2l t 0 076 min mfnlw21 0 3 由于有四個(gè)孔所以切削工時(shí)為 4 t 0 3040minm 工序 II 銑寬 18mm 槽 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀 刀片采用 YG8 map5 1 d70 min 150v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 10 map1 2 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X51 型銑床說(shuō)明書(shū) 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0mfz in13647510rdvns 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 1450wn min 3 15901vw 當(dāng) 1450r min 時(shí)nrzfwm 160452 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 mf 3 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí) l 50 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l91l32in8 04521 xfnltwm 11 4 加工外圓及孔車夾具設(shè)計(jì) 4 1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明 車床夾具主要用于加工外圓及孔車夾具設(shè)計(jì) 因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工 表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸 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(shè)計(jì)的心軸 專用夾具通常可分為心軸式 夾頭式 卡盤式 角鐵式和花盤式 這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn) 刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 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(jī)構(gòu) 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(zhuǎn)端面時(shí) 由 于零件形狀較復(fù)雜 難以裝夾在通用卡盤上 因而須設(shè)計(jì)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(kāi)有若干個(gè) 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(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔 這類夾具不 對(duì)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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 由于后一類夾具應(yīng)用很少 屬于機(jī)床改裝范疇 而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要點(diǎn) 1 定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí) 要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合 夾具上定位裝置 的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn) 當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí) 則應(yīng)以?shī)A具的回 轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置 工件的夾緊應(yīng)可靠 由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn) 故在加工過(guò)程中 12 工件除受切削力矩的作用外 整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用 轉(zhuǎn)速越高離心力 越大 這些力不僅降低夾緊力 同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng) 因此 夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾 緊力 自鎖性能好 以防止工件在加工過(guò)程中移動(dòng)或發(fā)生事故 對(duì)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(jī)床主軸的連接 車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響 因此 要求夾具 的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)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(jī)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(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式 1 對(duì)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(duì)于徑向尺寸較大的夾具 一般用過(guò)渡盤與車床主軸軸頸連接 過(guò)渡盤與主軸配 合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu) 圖 1 b 所示的過(guò)渡盤 其上有一個(gè)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(shí)因慣性作用使兩者松開(kāi) 可用壓板將過(guò)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(guò)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(jī)床主軸的同軸度 對(duì)于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu) 如圖 1 c 所示 過(guò)渡盤在其長(zhǎng)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(guò)渡盤連接的方式 過(guò)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(zhǔn)確 剛度好 13 圖 1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接 過(guò)渡盤常作為車床附件備用 設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺 寸 過(guò)渡盤的材料通常為鑄鐵 各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸 可查閱有關(guān)手冊(cè) 4 3 定位機(jī)構(gòu) 由零件圖分析孔 F 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(gè)自由度 才可以達(dá)到加工要求 先設(shè)計(jì)夾具模型如下 選擇定位元件為 支承板 支撐釘 定位銷 上下蓋板 支撐板限制了 X Y Z 方向的 移動(dòng)自由度 X Y 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 支撐釘限制了 Z 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 可見(jiàn) 定位方 案選擇合理 4 4 夾緊機(jī)構(gòu) 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(jī) 構(gòu)時(shí) 要合理確定夾緊力的三要素 大小 方向 作用點(diǎn) 夾緊裝置的基本要求如下 1 夾緊時(shí)不能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(guò)程中不移動(dòng) 不轉(zhuǎn)動(dòng) 不震動(dòng) 又不因夾緊 力過(guò)大而使工件表面損傷 變形 3 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全 方便 迅速 省力 4 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單 制造 維修要方便 分析零件加工要素的性質(zhì) 確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊 夾緊裝置為壓板 壓緊 力來(lái)源為螺旋力 夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見(jiàn)夾具裝配圖和零件圖 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(shí) 加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 夾具誤D 14 差 夾具在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響 J A G 如夾具圖所示 在夾具上加工時(shí) 尺寸的加工誤差的影響因素如下所述 1 定位誤差 D 由于 C 面既是工序基準(zhǔn) 又是定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)不重合誤差 為零 工件在夾具上定B 位時(shí) 定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的 基準(zhǔn)位移誤差 為零 因此 尺寸的定位誤差Y 等于零 D 2 夾具誤差 J 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(duì)安裝基面 C 的平行度 誤差是 0 01 3 安裝誤差 A 因?yàn)閵A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(jì) 4 加工方法誤差 G 如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差 主軸的徑向跳動(dòng) 車床溜板 進(jìn)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(jī)床的制造精度 夾具的懸 伸長(zhǎng)度和離心力的大小等因素 一般取 3 0 05 3 0 017mmG K 零件的車床夾具總加工誤差是 2A2JDG 06 17 0 精度儲(chǔ)備 238 6 5 CJ 故此方案可行 4 6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 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?15 夾具體的安裝基面 應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?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 而且各表面間的相互位置精度要求高 因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)做到裝卸工件方便 夾具維修方便 在滿足剛度和強(qiáng) 度的前提下 應(yīng)盡量能減輕重量 縮小體積 力求簡(jiǎn)單 4 應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過(guò)程中 切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍 如不及時(shí)排除 切削熱量的 積聚會(huì)破壞夾具的定位精度 切屑的拋甩可能纏繞定位元件 也會(huì)破壞定位精度 甚至 發(fā)生安全事故 因此 對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況 可適當(dāng)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(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情況 一般 應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽 5 在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配 合實(shí)現(xiàn)的 當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí) 夾具的重心應(yīng)盡量低 支承面積應(yīng)足夠大 安裝基面應(yīng)有較高的配合精度 保證安裝穩(wěn)定可靠 夾具底部一般應(yīng)中空 大型夾具還 應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸 然后繪制夾具總圖 詳見(jiàn)繪制的夾具裝配圖 4 7 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明 1 夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊 輕便 懸臂尺寸要短 重心盡可能靠近主軸 2 當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí) 將產(chǎn)生較大的離心 力和振動(dòng) 影響工件的加工質(zhì)量 刀具的壽命 機(jī)床的精度和安全生產(chǎn) 特別是在轉(zhuǎn)速 較高的情況下影響更大 因此 對(duì)于重量不對(duì)稱的夾具 要有平衡要求 平衡的方法有 兩種 設(shè)置平衡塊或加工減重孔 在工廠實(shí)際生產(chǎn)中 常用適配的方法進(jìn)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(guò)夾具的圓形輪廓之外 因此 還應(yīng) 16 該注意防止切削和冷卻液的飛濺問(wèn)題 必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩 總 結(jié) 課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了 時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的 通過(guò)這次的設(shè) 計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論 不再是紙上談兵 而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn) 行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì) 使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng) 使我們 更好的利用圖書(shū)館的資料 更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和 AUTOCAD 等 制圖軟件 為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的 還應(yīng)該更好的做到理 論和實(shí)踐的結(jié)合 因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo) 使我們學(xué)到了很多 也非 常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì) 它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步 17 致 謝 這次課程設(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(cè)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(wèn)題 不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的 意見(jiàn) 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課程設(shè)計(jì) 這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得 與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的 在此 我衷心感謝 我的指導(dǎo)老師 特別是每次都放下他的休息時(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 從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成 他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持 多少個(gè)日 日夜夜 他不僅在學(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(wú)微不至的關(guān) 懷 除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外 他的治學(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(chéng)摯的謝意和崇高 的敬意 18 參 考 文 獻(xiàn) 1 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1980 2 張進(jìn)生 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 3 李慶壽 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 4 李洪 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京出版社 1996 5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 金屬切削手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2544 6 黃如林 劉新佳 汪群 切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 2544 7 余光國(guó) 馬俊 張興發(fā) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) M 重慶 重慶大學(xué)出版社 1995 8 周永強(qiáng) 高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 中國(guó)建材工業(yè)出版社 2542 9 劉文劍 曹天河 趙維 夾具工程師手冊(cè) M 哈爾濱 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 1987 10 王光斗 王春福 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2542 11 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984 12 李慶壽 機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè) M 銀州 寧夏人民出版社 1991 13 廖念釗 莫雨松 李碩根 互換性與技術(shù)測(cè)量 M 中國(guó)計(jì)量出版社 2540 9 19 14 王光斗 王春福 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2540 15 樂(lè)兌謙 金屬切削刀具 機(jī)械工業(yè)出版社 2545 4 17