萬向節(jié)十字軸零件的銑φ25軸端面、鉆中心孔夾具設計及機械加工工藝規(guī)程裝備【含4張CAD圖帶過程工序卡片】
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1萬 向 節(jié) 十 字 軸 零 件 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 銑 φ 25 軸 端 面 、 鉆 中 心 孔 夾 具 設 計摘 要夾 具 是 零 件 加 工 的 夾 緊 裝 置 ， 是 加 工 零 件 的 一 種 必 不 可 少 的 裝 置 。 夾具 利 用 率 高 ， 經(jīng) 濟 性 好 ， 對 功 能 組 件 的 使 用 和 數(shù) 量 少 。 隨 著 零 件 的 尺 寸變 化 ， 越 來 越 多 的 夾 具 被 淘 汰 了 ， 因 此 ， 設 計 一 套 專 用 夾 具 是 十 分 有 必要 的 。 在 設 計 專 用 夾 具 時 要 考 慮 工 件 的 定 位 方 案 ， 工 件 的 夾 緊 方 案 和 設計 夾 緊 機 構 ， 夾 具 的 其 他 組 成 部 分 ， 夾 具 的 結 構 形 式 等 。本 次 設 計 的 題 目 是 萬 向 節(jié) 十 字 軸 零 件 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 銑φ 25 軸 端 面 、 鉆 中 心 孔 夾 具 設 計 ， 根 據(jù) 老 師 給 的 圖 紙 要 求 進 行 工 藝 設計 和 夾 具 設 計 ， 在 掌 握 零 件 作 用 的 基 礎 上 ， 對 零 件 的 工 藝 進 行 分 析 。 針對 設 計 給 定 的 題 目 ， 設 計 里 面 主 要 對 機 床 夾 具 進 行 設 計 。 本 夾 具 體 是 以保 證 加 工 精 度 ， 生 產(chǎn) 效 率 和 便 于 工 人 操 作 為 宗 旨 展 開 的 設 計 。設 計 之 初 我 查 閱 相 關 數(shù) 據(jù) 及 國 內 外 關 于 機 床 夾 具 的 文 獻 ， 在 看 懂 零 件圖 的 同 時 對 零 件 的 結 構 和 工 藝 進 行 分 析 ， 明 確 粗 基 準 和 精 基 準 的 選 擇 ，確 定 零 件 的 加 工 余 量 與 毛 坯 的 尺 寸 、 從 而 確 定 零 件 的 加 工 工 藝 過 程 、 計算 各 工 序 的 切 削 用 量 及 工 時 。 最 終 完 成 了 本 次 設 計 所 需 的 夾 具 。關 鍵 詞 ： 萬 向 節(jié) 十 字 軸 ； 加 工 工 藝 ； 夾 具 設 計充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙2AbstractFixture is a clamping device for parts processing, and is a necessary device for machining parts. The utility rate of the fixture is high, the economy is good, and the use and quantity of the functional components are few. As the size of the parts changes, more and more clamps are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing special fixture, we should consider the location plan of workpiece, clamping scheme and clamping mechanism, other parts of fixture, fixture structure and so on.The design is the subject of cardan shaft parts machining process planning and milling with 25 shaft, drill hole jig design center, according to teacher's drawings for process design and fixture design, based on mastering the role of parts, the parts of the process analysis. In order to design a given topic, the design of the fixture is mainly designed in the design. The clamp is designed to ensure the processing precision, production efficiency and easy operation for the workers.At the beginning of design I refer to the relevant data and literature at home and abroad on the fixture, structure and process of parts in the read parts map at the same time analysis, clear coarse and fine reference base selection, determine the machining allowance and the size of the blank, so as to determine the parts processing process, calculation of the process of cutting dosage and time. Finally, the fixture required for this design is completed.Key words: universal joint cross shaft; processing technology; fixture design充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙3目 錄摘 要 ......................................................1Abstract ..................................................21 零 件 的 工 藝 分 析 ...........................................52 機 械 加 工 工 藝 設 計 .........................................52.1 確 定 生 產(chǎn) 類 型 .......................................52.2 確 定 毛 坯 ...........................................62.2.1 確 定 毛 坯 種 類 ..................................62.2.2 確 定 鍛 件 加 工 余 量 及 形 狀 ........................63 工 藝 規(guī) 程 設 計 .............................................73.1 選 擇 定 位 基 準 .......................................73.2 制 定 工 藝 路 線 .......................................73.3 表 面 加 工 方 法 的 確 定 .................................83.4 加 工 階 段 的 劃 分 .....................................93.5 工 序 順 序 的 安 排 .....................................93.6 確 定 工 藝 路 線 ......................................104 機 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 公 差 的 確 定 ......................114、 1 工 序 1 銑 四 軸 端 面 .................................114、 2 工 序 2 粗 車 四 軸 外 圓 ...............................114、 3 工 序 3 半 精 車 四 軸 外 圓 .............................124、 4 工 序 4 鉆 孔 ， 攻 螺 紋 ， 锪 錐 面 .......................134、 5 工 序 5 鉆 四 軸 向 軸 中 心 孔 ， 锪 錐 面 ...................144、 6 工 序 6 滲 碳 淬 火 ...................................154、 7 工 序 7 精 磨 四 軸 外 圓 、 端 面 .........................15第 5 章 銑 φ 25 軸 端 面 、 鉆 中 心 孔 夾 具 的 設 計 .................165.1 問 題 的 提 出 .......................................165.2 夾 具 設 計 .........................................16充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙45.2.1 定 位 基 準 的 選 擇 ..............................165.2.2 切 削 力 和 夾 緊 力 計 算 ...........................165.3 零 件 加 工 誤 差 分 析 ..................................185.4 確 定 夾 具 體 結 構 尺 寸 和 總 體 結 構 ......................205.5 夾 具 設 計 及 操 作 的 簡 要 說 明 ..........................21總 結 ....................................................22參 考 文 獻 .................................................23致 謝 .....................................................24充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙51 零 件 的 工 藝 分 析零 件 的 材 料 為 20GrMoTi， 需 要 模 鍛 ， 模 鍛 性 能 優(yōu) 良 ， 工 藝 較 復雜 ， 但 尺 寸 精 確 ， 加 工 余 量 少 ， 為 此 以 下 是 十 字 軸 需 要 加 工 的 表 面 以及 加 工 表 面 之 間 的 位 置 要 求 ：1、 四 處 φ 25 外 圓 及 四 個 φ 8、 φ 6 的 內 孔 、2、 右 端 面 Φ50×60°內 孔 及 M8 絲 孔 。3、 φ 25 外 圓 的 同 軸 度 為 0.007， 位 置 度 為 φ 0.02， 兩 端 的 對 稱 度 均 為0.05.由 上 面 分 析 可 知 ， 可 以 先 上 四 爪 卡 盤 粗 車 ， 然 后 上 彎 板 采 用 專 用 夾 具壓 緊 、 找 正 進 行 加 工 ， 并 且 保 證 形 位 公 差 精 度 要 求 。 并 且 此 零 件 沒 有復 雜 的 加 工 曲 面 ， 所 以 根 據(jù) 上 述 技 術 要 求 采 用 常 規(guī) 的 加 工 工 藝 均 可 保 證 。圖 1、 十 字 軸 零 件 圖2 機 械 加 工 工 藝 設 計2.1 確定生產(chǎn)類型已 知 此 十 字 軸 零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領 為 5000件 /年 ， 零 件 的 質 量 是0.83Kg/個 ， 查 《 機 械 制 造 工 藝 設 計 簡 明 手 冊 》 第 2頁 表 1.1-2， 可 確 定該 撥 叉 生 產(chǎn) 類 型 為 中 批 生 產(chǎn) ， 所 以 初 步 確 定 工 藝 安 排 為 ： 加 工 過 程 劃 分階 段 ； 工 序 適 當 集 中 ； 加 工 設 備 以 通 用 設 備 為 主 ， 大 量 采 用 專 用 工 裝 。充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙62.2 確定毛坯2.2.1 確定毛坯種類零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鍛模鍛造毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄鍛件尺寸公差等級為CT-10。毛坯尺寸114× 114×29； 毛 坯 圖如下：2.2.2 確定鍛件加工余量及形狀查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用加工余量為MA-H級，并查表2.2-4確定各個加工面的鍛件機械加工余量， 如下表所示：充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙7簡 圖加工面代號基本尺寸加工余量等級加工余量說明a 25 H 2 雙 側加 工b 25 H 雙 側加 工c 25 H 3雙 側加 工d 25 H 3雙 側加 工3 工 藝 規(guī) 程 設 計3.1 選擇定位基準（1）粗基準的選擇：作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。該工件選擇φ25外圓面和左端面作為粗基準。采用左端面作粗基準加工右端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準（2）精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后φ25的軸線為主要的定位精基準，采用小彎板為輔助的定位精基準。3.2 制定工藝路線生產(chǎn)過程是指將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的準備、運輸充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙8和保存，生產(chǎn)的準備，毛坯的制造，毛坯經(jīng)過加工、熱處理而成為零件，零件、部件經(jīng)裝配成為產(chǎn)品，機械的質量檢查及其運行試驗、調試，機械的油漆與包裝等。工藝過程是指在生產(chǎn)過程中，通過改變生產(chǎn)對象的形狀、相互位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程。機械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配、涂裝等工藝過程。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P的過程，稱為直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關的過程，如生產(chǎn)準備、運輸、保管、機床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生產(chǎn)。由于零件加工表面的多樣性、生產(chǎn)設備和加工手段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產(chǎn)量的不同，通常零件的加工過程是由若干個順次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個工序又可括哪些工序，由被加工零件的復雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素決定。3.3 表面加工方法的確定根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造課程設計指導書》10頁表1-6、1-7、1-8， 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：十字軸零件加工方案加 工項 目尺寸公差等級粗糙度 加工方案 備注充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙9Φ 25外 圓 IT8 6.3粗車-半精車 表1-6左 右端 面 IT10 12.5粗 車 表1-6Φ 25外 圓 IT8 6.3粗車-半精車 表1-8上 下端 面 IT10 12.5粗 車 表1-7Φ 23孔 IT9 3.2鉆---鉸 表1-7內螺紋M8IT6 3.2 攻螺紋 表1-10Φ 6孔 IT12 12.5鉆 表1-7Φ 8孔 IT12 12.5鉆 表1-73.4 加工階段的劃分在粗加工階段。首先將精基準準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；首先φ25圓面作為粗基準粗車右端面及φ25，然后以此圓軸線及端面為精基準加工其他面和孔。在采用小彎板加工 另一部分，以保證其形位公差之要求。選用工序集中原則安排十字軸的加工工序。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可3.5 工序順序的安排機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準——φ25外圓軸線及端充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙10面 。（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（4）遵循“先面后孔”原則，先加工外圓面、端面，再加工孔，確定工藝路3.6 確定工藝路線工序號 工序名稱 機床裝備 工藝裝備10 鍛造毛坯15 熱處理20 銑四軸端面，鉆中 心孔 X6132 銑刀、游標卡 尺25 粗車四軸到 φ26.5 CA6140 三抓卡盤、車刀、游標卡尺30 半 精 右 車 四 軸 到φ25.3 CA6140 三 抓 卡 盤 、 車刀 、 游 標 卡 尺35 鉆 孔 φ23×60°孔 攻 螺 紋 孔 M8 Z525 專 用 夾 具 、 鉆頭 鉸 刀 、 絲 錐40 鉆 φ6、 φ8 孔 Z3040 專 用 夾 具 、 鉆頭 錐 度 鉸 刀45 熱 處 理50 精 磨 四 個 軸 到φ25、 軸 長 108 M120 三 抓 卡 盤 、 砂輪 、 游 標 卡 尺55 去 毛 刺60 檢 查 入 庫加工設備和工藝設備1 機床的選擇：采用CA6140普通車床、Z535立式鉆床、磨床2 選擇夾具：該零件的生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3 選擇量具：采用塞規(guī),雙用游標卡尺。充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙114 機 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 公 差 的 確 定4、1 工序 1 銑四軸端面1、 工 件 材 料 :20CrMnTi， σ =1018Mpa， 模 鍛 。機 床 ： 臥 式 車 床 CA6140刀 具 ： YT15 圓 柱 車 刀 ， 齒 數(shù) Z=6， 依 據(jù) 手 冊 ， 由 切 削 深 度 ， 以 及加 工 類 型 （ 不 經(jīng) 粗 銑 的 半 精 銑 ） ， 選 用 粗 齒 。2、 計 算 切 削 用 量根 據(jù) 刀 具 材 料 以 及 加 工 類 型 ， 依 據(jù) 《 機 械 工 藝 簡 明 手 冊 》 查 表=0.12mm， 。zf14/incVr?采 用 硬 質 合 金 圓 柱 車 刀 ， =50mm， Z=6， 則wd， 由 機 床 說 明 書 取 ，97.2incsvrnd?sn920inr于 是 。14mc?刀 具 每 分 鐘 進 給 量 為 =662.4mm/min.zwfZ?3、 計 算 基 本 時 間本 工 序 為 相 同 的 四 個 工 步 1486.0.9wlt sfn??4、 計 算 其 他 時 間t1=6%×t=29.2s5、 單 件 時 間 計 算td=t+t1=486.4s+29.2s=515.6s4、2 工序 2 粗車四軸外圓1、 加 工 條 件機 床 ： 臥 式 車 床 C6140刀 具 ： YT5 外 圓 車 刀 ， 由 于 σ =1018Mpa， 加 工 材 料 為 結 構 鋼 ，選 用 前 角 25°， 系 統(tǒng) 剛 性 足 夠 ， 切 削 深 度 不 大 應 選 用 較 小 主 偏 角 ， 依 據(jù)手 冊 主 偏 角 范 圍 10°～ 15°， 由 于 取 較 小 主 偏 角 可 以 提 高 刀 具 壽 命 ，因 此 選 擇 10°， 根 據(jù) 前 角 大 小 ， 以 及 加 工 類 型 （ 粗 車 ） ， 查 的 相 應 的α =8°， 刀 桿 尺 寸 為 。26cm?充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙122、 計 算 切 削 用 量根 據(jù) 加 工 尺 寸 確 定 背 吃 刀 量 為 .pam?工 件 直 徑 靠 近 20mm， 刀 具 材 料 為 硬 質 合 金 ， 背 吃 刀 量 0.6mm，有 工 藝 手 冊 查 表 得 ，.3fr?通 過 查 表 法 確 定 切 削 速 速 ， 根 據(jù) 縱 車 外 圓 的 切 削 速 度 表 ， 并 根 據(jù) 以上 得 出 的 切 削 標 準 ， 選 出 對 應 的 切 削 速 度 為 ，152in， 由 機 床 說 明 書 取 轉 速 為 =1086.mincsvrnd?? w180minr相 應 的 轉 速 為 147in0wd??3、 計 算 基 本 時 間本 工 序 為 四 個 相 同 工 步341.20.8wlt sfn??4、 計 算 其 他 時 間t1=6%×t=0.8s5、 單 件 時 間 計 算td=t+t1=13.32s+0.8s=14.12s4、3 工序 3 半精車四軸外圓1、 加 工 條 件2、 機 床 ： 臥 式 車 床 CA6140刀 具 ： YT15 外 圓 車 刀 ， 由 于 σ =1018Mpa， 加 工 材 料 為 結 構 鋼 ，查 表 得 前 角 范 圍 12°～ 15°， 由 于 工 件 硬 度 低 ， 前 角 需 大 一 點 ， 因 此選 用 前 角 =15°， ， ， 刀 桿 尺 寸 為 ， 刀 尖 半 徑?rk??'r? 265cm?取 。m2、 計 算 切 削 用 量根 據(jù) 切 削 尺 寸 及 加 工 要 求 。 0.6pam按 表 面 粗 糙 度 選 取 切 削 用 量 ： 根 據(jù) 刀 具 的 相 關 參 數(shù) ， 并 選 擇 有 利 于下 步 磨 削 最 終 達 到 最 終 的 加 工 要 求 的 表 面 粗 糙 度 ， 查 的 進 給 量 為。0.25mfr?用 查 表 法 確 定 切 削 速 度 ， 依 據(jù) 表 加 工 工 藝 手 冊 表 14-13（ 硬 質 合充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙13金 外 圓 縱 車 削 的 切 削 速 度 ） 。28mincv?， 根 據(jù) 機 床 說 明 書 ， 取 ， 計 算10329incsvrnd?? 320minwr?切 削 速 度 57iwm3、 計 算 基 本 時 間本 工 序 為 四 個 相 同 工 步基 本 時 間 3049.25wlt sfn???4、 計 算 其 他 時 間t1=6%×t=0.5s6、 單 件 時 間 計 算td=t+t1=9s+0.5s=9.5s4、4 工序 4 鉆孔，攻螺紋，锪錐面1、 加 工 條 件機 床 ： 立 式 鉆 床 Z518。刀 具 ： Φ 6mm 中 心 鉆 ； M8 絲 錐 ； 60°锪 鉆 。確 定 切 削 用 量鉆 孔由 材 料 σ =1018Mpa<0.748Gpa， 查 表 取 。.15mfr?依 據(jù) 鉆 直 徑 以 及 進 給 量 查 表 確 定 ，20.inv計 算 轉 速 ， 車 床 為 無 極 轉 速 因 此 轉 速 不 需 修2mincsvrnd??正 。攻 螺 紋查 表 取 ，9fr切 削 速 度 計 算 公 式 ：xvomyCdep?充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙14查 表 確 定 各 系 數(shù) ： ，0.5,,23.7vmyxC??=13minxvomydep3、 計 算 基 本 時 間加 工 各 步 的 走 刀 長 度 、 進 給 量 、 轉 速 分 別 為121212129,,0.5,9,07,450in7www rllffnt snff? ???4、 計 算 其 他 時 間t1=6%×t=0.43s5、 單 件 時 間 計 算td=t+t1=7.11s+0.43s=7.54s4、5 工序 5 鉆四軸向軸中心孔，锪錐面為 了 盡 量 保 證 Φ 6mm 和 Φ 8mm 同 軸 ， 采 用 一 次 裝 卡 ， 連 續(xù) 加 工 的方 法 ， 這 也 有 利 于 節(jié) 約 工 時 ， 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ， 減 小 工 人 勞 動 強 度 。 先 加工 Φ 8mm 的 孔 ， 后 加 工 Φ 6mm 的 孔 ， 這 樣 可 以 減 小 加 工 Φ 6mm 孔 的 走刀 距 離 和 加 工 時 受 的 阻 力 ， 從 而 減 小 加 工 誤 差 。 由 于 這 些 孔 的 加 工 精 度較 低 ， 因 此 只 進 行 粗 加 工 就 可 以 滿 足 要 求 ， 以 下 就 對 切 削 用 量 作 具 體 的闡 述 。1、 加 工 條 件工 件 材 料 :20CrMnTi， σ =1018Mpa， 模 鍛 。機 床 ： 臥 式 鉆 床刀 具 ： 中 心 鉆 Φ 8mm, ； 20. Φ 6mm， 。 179,3l?18,2l?2、 計 算 切 削 用 量根 據(jù) 刀 具 材 料 以 及 加 工 類 型 ， 依 據(jù) σ =1018Mpa<0.748Gpa, ， 由 《 機 械 工 藝 簡 明 手 冊 》 查 表 得 加 工 Φ 8mm 孔 的8,6dm?進 給 量 以 及 切 削 速 度 分 別 為 ， ， 計 算 得0.8f?2.6/incVr， 查 表 的 機 床 恰 有 此 轉 速 。 加 工 Φ 6mm 孔 的 進 給 量 以 及20/inr切 削 速 度 分 別 為 ， 轉 速 計 算 結 果 與 Φ 8mm 為 了0.15,2./incfVr簡 化 加 工 過 程 采 用 與 加 工 Φ 8mm 孔 一 樣 的 轉 速 。3、 計 算 基 本 時 間加 工 各 軸 兩 孔 的 走 刀 長 度 、 進 給 量 、 轉 速 分 別 為充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙15121212125,9,0.8,.,80min4()7ww rlmlfmfnt snff?????4、 計 算 其 他 時 間t1=6%×t=5.8s5、 單 件 時 間 計 算td=t+t1=97.2s+5.8s=103s4、6 工序 6 滲碳淬火滲 碳 深 度 嚴 格 控 制 為 1.7～ 2.2， 淬 火 硬 度 為 HRC58～ 604、7 工序 7 精磨四軸外圓、端面1、 加 工 條 件機 床 ： 外 圓 磨 床 。120M磨 輪 ： 由 表 14-22（ 磨 輪 的 選 擇 ） 確 定 砂 輪 材 料 為 白 剛 玉 ， 粒 度 為46， 粘 結 劑 為 陶 瓷 的 平 型 砂 輪 ， 砂 輪 直 徑 d=250mm,厚 度 h=6mm。2、 確 定 切 削 用 量由 加 工 要 求 。0.3pam?由 于 加 工 類 型 是 直 接 精 磨 ， 且 粗 糙 度 為 0.63aR?3、 計 算 基 本 時 間t=70s×4+62s×4=528s 4、 計 算 其 他 時 間t1=6%×t=31.6s5、 單 件 時 間 計 算td=t+t1=528s+31.6s=559.6s充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙16第 5 章 銑 φ 25 軸 端 面 、 鉆 中 心 孔 夾 具 的 設 計設 計 工 序 ： 銑 φ 25 軸 端 面 、 鉆 中 心 孔 的 夾 具 的 設 計5.1 問 題 的 提 出本 夾 具 要 用 于 銑 φ 25 軸 端 面 、 鉆 中 心 孔 的 設 計 夾 具 精 度 等 級 為IT12 級 ， 粗 糙 度 為 12.5。 本 道 工 序 只 精 銑 一 下 即 達 到 各 要 求 ， 因 此 ， 在本 道 工 序 加 工 時 ， 我 們 應 首 先 考 慮 保 證 銑 φ 25 軸 端 面 、 鉆 中 心 孔 的 設計 夾 具 設 計 的 各 加 工 精 度 ， 如 何 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ， 降 低 勞 動 強 度 。5.2 夾 具 設 計5.2.1 定位基準的選擇擬 定 加 工 路 線 的 第 一 步 是 選 擇 定 位 基 準 。 定 位 基 準 的 選 擇 必 須 合 理 ，否 則 將 直 接 影 響 所 制 定 的 零 件 加 工 工 藝 規(guī) 程 和 最 終 加 工 出 的 零 件 質 量 。 基準 選 擇 不 當 往 往 會 增 加 工 序 或 使 工 藝 路 線 不 合 理 ， 或 是 使 夾 具 設 計 更 加 困難 甚 至 達 不 到 零 件 的 加 工 精 度 （ 特 別 是 位 置 精 度 ） 要 求 。 因 此 我 們 應 該 根據(jù) 零 件 圖 的 技 術 要 求 ， 從 保 證 零 件 的 加 工 精 度 要 求 出 發(fā) ， 合 理 選 擇 定 位 基準 。 此 零 件 圖 沒 有 較 高 的 技 術 要 求 ， 也 沒 有 較 高 的 平 行 度 和 對 稱 度 要 求 ，所 以 我 們 應 考 慮 如 何 提 高 勞 動 效 率 ， 降 低 勞 動 強 度 ， 提 高 加 工 精 度 。 選 擇φ 25 外 圓 和 其 端 面 作 為 定 位 精 基 準 ， 來 設 計 本 道 工 序 的 夾 具 ， φ 25 外圓 的 端 面 作 為 定 位 夾 具 。為 了 提 高 加 工 效 率 ， 縮 短 輔 助 時 間 ， 決 定 用 簡 單 的 螺 母 作 為 夾 緊 機 構 。5.2.2 切削力和夾緊力計算（ 1） 刀 具 ： YG6 銑 刀充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙17機 床 ： 銑 床由 [3] 所 列 公 式 得FVzwqueyXpFndafC0?查 表 9.4—8 得 其 中 ： 修 正 系 數(shù) .1?vk3F83.F0FXz=24 65.0?y0uPa?Fw代 入 上 式 ， 可 得 F=889.4N 因 在 計 算 切 削 力 時 ， 須 把 安 全 系 數(shù) 考 慮 在 內 。安 全 系 數(shù) K= 4321其 中 ： 為 基 本 安 全 系 數(shù) 1.5為 加 工 性 質 系 數(shù) 1.12為 刀 具 鈍 化 系 數(shù) 1.13為 斷 續(xù) 切 削 系 數(shù) 1.14K所 以 NF7.5??（ 2） 夾 緊 力 的 計 算選 用 夾 緊 螺 釘 夾 緊 機 由 ??FKf???21其 中 f 為 夾 緊 面 上 的 摩 擦 系 數(shù) ， 取 25.01fF= +G G 為 工 件 自 重zPNfN4.3521????夾 緊 螺 釘 ： 公 稱 直 徑 d=20mm， 材 料 45 鋼 性 能 級 數(shù) 為 6.8 級MPaB6???MPaBs801??螺 釘 疲 勞 極 限 ： B9263.02.1 ??充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙18極 限 應 力 幅 ： MPakma7.1li ?????許 用 應 力 幅 ： ??Sa3.li螺 釘 的 強 度 校 核 ： 螺 釘 的 許 用 切 應 力 為 ??s???[s]=2.5~4 取 [s]=4得 ??MPa120??滿 足 要 求???8.24cHdF????PaNc153.2經(jīng) 校 核 ： 滿 足 強 度 要 求 ， 夾 具 安 全 可 靠 ，使 用 快 速 螺 旋 定 位 機 構 快 速 人 工 夾 緊 ， 調 節(jié) 夾 緊 力 調 節(jié) 裝 置 ， 即 可 指 定可 靠 的 夾 緊 力5.3 零 件 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D?J?A?的 影 響 。G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 ：充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙19注 ： V 型 塊 夾 角 α=90°?；?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1O21O2Δ） 從 圖 （ a） 中 的 幾 何 關 系 退 出 ：ΔY= =12αδDSIn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 ，1O充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙20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 ，2δD即 基 準 不 重 合 誤 差 ΔB= 。2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1O2ΔB 之 差 .ΔD=ΔY－ ΔB= － =0.207δD=0.207×0.01=0.00207α2δSInΔD=0.00207＜ T 即 滿 足 要 求315.4 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 的 精 度 和 尺 寸 穩(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 的 尺 寸 精 度 和 形 狀 精 度 ， 它們 之 間 應 有 適 當 的 位 置 精 度 。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 靠充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙21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 。5.5 夾 具 設 計 及 操 作 的 簡 要 說 明如 前 所 述 ， 在 設 計 夾 具 時 ， 應 該 注 意 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 避 免 干 涉 。 應 使夾 具 結 構 簡 單 ， 便 于 操 作 ， 降 低 成 本 。 提 高 夾 具 性 價 比 。 本 道 工 序 為 鏜 床夾 具 選 擇 了 壓 緊 螺 釘 夾 緊 方 式 。 本 工 序 為 精 銑 切 削 余 量 小 ， 切 削 力 小 ， 所以 一 般 的 手 動 夾 緊 就 能 達 到 本 工 序 的 要 求 。本 夾 具 的 最 大 優(yōu) 點 就 是 結 構 簡 單 緊 湊 。 夾 具 的 夾 緊 力 不 大 ， 故 使 用 手動 夾 緊 。 為 了 提 高 生 產(chǎn) 力 ， 使 用 快 速 螺 旋 夾 緊 機 構 。總 結本 次 設 計 從 零 件 的 毛 坯 生 產(chǎn) 到 最 終 成 品 ， 中 間 經(jīng) 過 了 車 、 銑 、 鉆 、 等充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙22工 序 。 因 為 是 批 量 生 產(chǎn) ， 工 序 就 分 得 很 散 ， 中 間 就 可 省 去 換 刀 具 和 調 試的 時 間 。 在 每 道 工 序 中 都 有 計 算 切 削 用 量 和 工 時 。在 本 次 設 計 中 已 無 大 的 問 題 ， 基 本 達 到 了 要 求 。 只 是 在 夾 具 的 設 計 中沒 有 能 提 出 多 中 方 案 進 行 分 析 比 較 ， 有 所 不 足 。充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙23參 考 文 獻[1]何 亞 南 、 現(xiàn) 代 機 械 制 造 工 藝 精 密 加 工 技 術 的 應 用 分 析 [J].科 技 創(chuàng)新 與 應 用 ， 2014 (28)[2] 朱 曉 敏 、 金 屬 機 械 加 工 制 造 的 工 藝 分 析 [J].世 界 有 色 金 屬 ，2016 (18)[3] 尹 相 昶 閥 體 加 工 工 藝 及 夾 具 設 計 [J].機 電 工 程 技 術 ， 2017 (9)[4] 周 輝 ， 機 械 加 工 工 藝 對 零 件 加 工 精 度 的 影 響 研 究 [J].科 技 經(jīng) 濟 市場 ， 2016 (12)[5] 呂 廣 優(yōu) 淺 談 機 械 加 工 工 藝 編 制 的 基 本 方 法 [J].有 色 金 屬 加 工 ,2013 (1)[6]陳 明 ． 機 械 制 造 工 藝 學 [M]． 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2012．[7] 賈 亞 洲 ， 金 屬 切 削 機 床 概 論 。 北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2010.[8] 陳 宏 鈞 ． 實 用 金 屬 切 削 手 冊 [M] ． 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2005． 1．[9] 馮 道 ． 機 械 零 件 切 削 加 工 工 藝 與 技 術 標 準 實 用 手 冊 [M] ． 安 徽文 化 音 像 出 版 社 ， 2003． [10] 上 海 市 金 屬 切 削 技 術 協(xié) 會 ． 金 屬 切 削 手 冊 [M]． 上 海 科 學 技 術 出版 社 ， 2002．[11] 王 光 斗 ． 機 床 夾 具 設 計 手 冊 [M]． 上 海 科 學 技 術 出 版 社 ，2002． 8．[12] 楊 叔 子 ． 機 械 加 工 工 藝 師 手 冊 [M]． 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2000．[13] 徐 鴻 本 ． 機 床 夾 具 設 計 手 冊 [M] ． 遼 寧 科 學 技 術 出 版 社 ，2003． 10．[14] 胡 建 新 ． 機 床 夾 具 [M] ． 中 國 勞 動 社 會 保 障 出 版 社 ，2001． 5．充 值 購 買 -下 載 設 計 文 檔 后 ， 加 Q--1459919609 免 費 領 取 圖 紙24致 謝在 畢 業(yè) 設 計 即 將 結 束 之 際 我 向 所 有 幫 助 過 我 的 老 師 和 同 學 說 一 聲 ， 謝謝 ！ 我 想 沒 有 他 們 的 幫 助 ， 畢 業(yè) 設 計 就 會 做 得 很 困 難 。這 次 畢 業(yè) 設 計 是 在 老 師 悉 心 指 導 下 完 成 的 。 XX 老 師 以 其 淵 博 的學 識 、 嚴 謹 的 治 學 風 范 、 高 度 的 責 任 感 使 我 受 益 非 淺 。 在 做 設 計 的 過 程中 也 遇 到 了 不 少 的 問 題 ， XX 老 師 給 了 我 許 多 關 懷 和 幫 助 ， 并 且 隨 時 詢問 我 畢 業(yè) 設 計 的 進 展 情 況 、 細 心 的 指 導 我 們 ， 也 經(jīng) 常 打 電 話 或 者 發(fā) 電 子郵 件 過 來 指 導 我 的 設 計 。在 論 文 工 作 中 ， 得 到 了 機 電 學 院 有 關 領 導 和 老 師 的 幫 助 與 支 持 ， 在 此表 示 衷 心 的 感 謝 。最 后 ， 在 即 將 完 成 畢 業(yè) 設 計 之 時 ， 我 再 次 感 謝 對 我 指 導 、 關 心 和 幫 助過 老 師 、 領 導 及 同 學 。 謝 謝 了 ！