CA6140車床濾油器體 工藝和鉆進(jìn)油孔斜φ11孔 M18底孔夾具設(shè)計(jì)

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序言 綜合模塊（機(jī)制工藝及夾具）課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 這次課程設(shè)計(jì)中，我所選的零件是“CA6140車床濾油器體”，完成該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設(shè)計(jì)，濾油器在車床上是個(gè)必不可少的部件，它有著過濾油液及緩沖的作用。因此在加工時(shí)，零件的配合部分需進(jìn)行精加工，保證其配合準(zhǔn)確，提高車床的綜合性能，又因?yàn)楸患庸ち慵慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工難度大，需進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)與裝配。 由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望老師多加指教。 一、 零件的分析及生產(chǎn)類型的確定 1、 零件的作用 “CA6140車床濾油器體”如圖1所示。它位于車床主軸箱上 圖1：CA6140車床濾油器體零件圖 面，主要作用是給主軸箱內(nèi)供油及對(duì)油液起沖作用，零件的兩段有兩孔用于油液的進(jìn)出，零件的中間有一個(gè)48h6的外圓柱面，用于與主軸箱以基軸制形式聯(lián)接。 2、零件的工藝分析 “CA6140車床濾油器體”的各表面： （1）、零件的左端面（用于精基準(zhǔn)加工其他表面）； （2）、螺栓孔3-9（用于聯(lián)接車床主軸箱，起固定作用）； （3）、中心孔38（用于過濾及緩沖油液）； （4）、進(jìn)出油孔2-11（用于聯(lián)接進(jìn)出油裝備，流通油液）； （5）、外圓柱面48h6（用于與車床主軸箱聯(lián)接）。 各表面的相互精度要求有： （1）、外圓柱面48h6為基軸制聯(lián)接，尺寸精度為IT6； （2）、其他表面無特殊精度要求，除保證其表面粗糙度外，尺寸精度為IT14。 3、零件的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目知：Qn=8000件/年； 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率可以取為=5%,=0.5%。由此可得，該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) C6140車床濾油器體的質(zhì)量為1.1kg,查表可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)。 二、 零件毛坯的設(shè)計(jì) 1、 選擇毛坯 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，CA6140濾油器體屬中大批量生產(chǎn)，零件形狀為非全圓柱體，可選零件材料為灰口鑄鐵，毛坯制造選用鑄造毛坯，這樣毛坯與成品相似，加工方便，省工省料。為了提高生產(chǎn)率，鑄造方法選用砂型鑄造，且為機(jī)器造型。 2、 毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 （1）、求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖輪廓尺寸，可知，CA6140濾油器體最大輪廓尺寸為102mm。 （2）、選取公差等級(jí)CT 鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查表得，公差等級(jí)CT范圍是8~12級(jí)，取為10級(jí)。 （3）、求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT，查表得，公差帶相對(duì)與基本尺寸對(duì)稱分布。 （4）、求機(jī)械加工余量等級(jí) 鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，查表得，機(jī)械加工余量等級(jí)范圍是E~G級(jí)，取為F級(jí)。、 （5）、求RAM（要求的機(jī)械加工余量） 對(duì)所有的加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由最大輪廓尺寸102mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)，得RAM數(shù)值為1.5mm。 3、 確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra1.6m。Ra1.6m的表面，余量要適當(dāng)增大。 分析零件，各加工表面均為Ra1.6m，因此這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可。 零件上孔3-9和進(jìn)出有口尺寸較小，鑄成實(shí)心；A面為單側(cè)加工，則 38盲孔屬內(nèi)腔加工，根據(jù)零件分析，38深度為65不變，徑向?yàn)? 30盲孔屬內(nèi)腔，且此孔為非配合孔，用鉆床锪出即可，所以30盲孔鑄成實(shí)心。 48h6外圓柱面的加工，即 如圖2所示，由于38孔的深度和三角形臺(tái)階肩寬度的余量和A面余量有關(guān)，A面增量a=105.3-102=3.3mm;所以38孔的毛坯深度=65+3.3=68.3mm;三角形臺(tái)階肩寬度=34+3.3=37.3mm。 圖2：根據(jù)零件尺寸計(jì)算的毛坯尺寸 綜合上述，確定毛坯加工部分的尺寸，見表1所示。 表1：CA6140車床濾油器體毛坯（鑄件）尺寸。單位：mm。 項(xiàng)目 A面 38徑向 38軸向 48徑向 三角肩寬 3-9 2-11 30 公差等級(jí)CT 10 10 10 10 10 — — — 加工面基本尺寸 102 38 65 48 34 — — — 鑄件尺寸公差 3.6 2.6 同A面 2.8 同A面 — — — 機(jī)械加工余量等級(jí) F F 同A面 F 同A面 — — — RMA 1.5 1.5 同A面 1.5 同A面 — — — 毛坯基本尺寸 105.3 33.7 68.3 52.4 37.3 0 0 0 4、 設(shè)計(jì)毛坯圖 （1） 、確定圓角半徑 外圓角半徑 r=1mm; 內(nèi)圓角半徑 R=1mm; 以上所取圓角半徑數(shù)值能保證各表面的加工余量。 （2）、確定拔模斜度 本鑄件最大尺寸為h=105.3mm，屬25~500mm的鑄件，所以查表，取拔模斜度為1：20。 （3） 、確定分型面 由鑄件結(jié)構(gòu)分析，選擇左端面作為砂模鑄造機(jī)器造型的分型面。 （4）、確定毛坯的熱處理方式 灰鑄鐵濾油器毛坯鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效，溫度，進(jìn)行消除殘余應(yīng)力，從而改善加工性。 綜合上述，所設(shè)計(jì)的毛坯圖如圖3所示。 圖3： CA6140車床濾油器體毛坯 三、 零件的加工工藝設(shè)計(jì) 1、 定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是不規(guī)則多孔零件體，其左端面是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選左端面為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。 在加工中還可遵循“互為基準(zhǔn)”的原則，重復(fù)加工38孔和48外圓柱面，使其中心線重合度較高，減小圓跳動(dòng)度。 2、 零件表面加工方法的選擇 本零件有平面、內(nèi)孔、外圓柱面、螺紋等加工，材料為HT15-33。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考本指南有關(guān)資料，其加工方法選擇如下： （1） 、左端面 左端面為精基準(zhǔn)加工其它表面，表面粗糙度為Ra1.6，加工方法為先車后磨。 （2）、38mm內(nèi)孔 未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，由于毛坯上已經(jīng)鑄造出孔留出加工余量，所以選擇先擴(kuò)孔再鉸孔即可達(dá)到要求。 （3）、3-9孔 未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT14，表面粗糙度為Ra6.3，只需用9mm麻花鉆直接在其位置鉆孔即可。 （4）、48外圓柱面 公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度為Ra1.6，加工方法可采用粗車——精車——精磨。 （5）、進(jìn)出油孔（2-11） 這兩個(gè)孔用于聯(lián)接油管，用于輸通油液，密封性需要比較高。連結(jié)部分采用螺紋聯(lián)接。由于毛坯中這兩孔是鑄為實(shí)心，所以此部分的加工為先锪沉頭孔，然后在其位置鉆11孔，接著擴(kuò)孔到16深18mm，最后攻絲M18。 3、 擬訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使其零件的幾何形狀，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)中已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，除此之外，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 濾油器體加工包括各圓柱面、孔及端面的加工。按照先加工基準(zhǔn)面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進(jìn)行。 （1） 、工藝路線方案一 工序ⅰ 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序ⅱ 檢驗(yàn)，清砂； 工序ⅲ 熱處理； 工序ⅳ 磨左端面； 工序ⅴ 鉆38內(nèi)孔及3-9孔； 工序ⅵ 粗車外圓48； 工序ⅶ 加工出油口； 工序ⅷ 加工進(jìn)油口； 工序ⅸ 磨48外圓柱面； 工序ⅹ 檢驗(yàn)。 （2）、工藝路線方案二 工序ⅰ 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序ⅱ 檢驗(yàn)，清砂； 工序ⅲ 熱處理； 工序ⅳ 磨左端面； 工序ⅴ 車48外圓柱面； 工序ⅵ 磨48外圓柱面； 工序ⅶ 鉆3-9孔； 工序ⅷ 銑30內(nèi)孔面； 工序ⅸ 擴(kuò)、鉸38孔； 工序ⅹ 38孔的倒角； 工序ⅹⅰ 锪平26； 工序ⅹⅱ 加工進(jìn)油口； 工序ⅹⅲ 加工出油口； 工序ⅹⅳ 檢驗(yàn)。 （3）工藝路線方案三 工序ⅰ 機(jī)器砂型鑄造毛坯； 工序ⅱ 檢驗(yàn)毛坯、清砂； 工序ⅲ 熱處理； 工序ⅳ 粗車左端面； 工序ⅴ 先锪30內(nèi)孔面，再擴(kuò)38內(nèi)孔； 工序ⅵ 粗車48外圓，切退刀槽； 工序ⅶ 鉸38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角； 工序ⅷ 精車48外圓； 工序ⅸ 鉆3-9通孔； 工序ⅹ 磨左端面； 工序ⅹⅰ 加工出油孔； 工序ⅹⅱ 加工進(jìn)油孔； 工序ⅹⅲ 去毛刺； 工序ⅹⅳ 精磨48外圓； 工序ⅹⅴ 檢驗(yàn)。 4、工藝方案的比較與分析 上述三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一，將工序集中，但需要專用機(jī)床才能達(dá)到加工要求。方案二，工序分散，但工藝按排的加工達(dá)不到精度要求。方案三，也是分散工序，工藝安排合理，能滿足用通用機(jī)床加工并達(dá)到精度的要求，除了選擇萬能性通用機(jī)床加工外，還要設(shè)計(jì)一些專用夾具，提高加工要求和質(zhì)量。因此選用第三個(gè)方案較合理，具體如下： 工序ⅰ 機(jī)器造型砂模鑄造毛坯； 工序ⅱ 清砂，檢驗(yàn)毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷； 工序ⅲ 熱處理，人工時(shí)效溫度，消除殘余應(yīng)力； 工序ⅳ 夾外圓，粗車左端面； 工序ⅴ 先锪30內(nèi)孔面，再擴(kuò)38內(nèi)孔； 工序ⅵ 粗車48外圓，切退刀槽； 工序ⅶ 鉸38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角； 工序ⅷ 精車48外圓； 工序ⅸ 鉆3-9通孔； 工序ⅹ 磨左端面； 工序ⅹⅰ 加工出油孔（锪26平面，鉆11孔，擴(kuò)16孔深18mm,攻絲M181.5深14mm）； 工序ⅹⅱ 加工進(jìn)油孔（锪26平面，鉆11孔，擴(kuò)16孔深18mm,攻絲M181.5深12mm）； 工序ⅹⅲ 用鉗工去毛刺； 工序ⅹⅳ 精磨48外圓； 工序ⅹⅴ 檢驗(yàn)，是否達(dá)到要求的精度和粗糙度。 四、 工序設(shè)計(jì) 1、 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 （1）、選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 ① 工序ⅰ、ⅱ、ⅲ 屬于備坯階段，不屬于切削加工，由專門的 車間負(fù)責(zé)。 ② 工序ⅸ 粗車左端面，選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，根據(jù)工廠內(nèi)的現(xiàn)有設(shè)備一般最常用CA6140型臥式車床加工。 ③ 工序ⅴ 先锪30內(nèi)孔面，再擴(kuò)38內(nèi)孔，精度要求不高，選用立式鉆床進(jìn)行加工。 ④ 工序ⅵ 粗車48外圓柱面，在切退刀槽。加工中需要換刀具，刀架最好是換位的，所以選擇CA6140最經(jīng)濟(jì)。 ⑤ 工序ⅶ 鉸38內(nèi)孔，內(nèi)孔倒角，選鉆床進(jìn)行加工。 ⑥ 工序ⅷ 精車48外圓，選用CA6140進(jìn)行加工。 ⑦ 工序ⅸ 鉆3-9通孔，由于是通孔，刀具進(jìn)給深度可以不嚴(yán)格控制，在其位置鉆通孔即可。選用立式加工中心，只要在專用夾具上設(shè)計(jì)好對(duì)刀塊，然后執(zhí)行程序就可以加工出3個(gè)9通孔了。 ⑧ 工序x 磨左端面，表面粗糙度Ra1.6mm，沒有要求與中心線的垂直度，所以選用普通的端面磨床即可加工達(dá)到要求。 ⑨ 工序ⅹⅰ、ⅹⅱ 加工進(jìn)（出）油口孔，選用搖臂鉆床進(jìn)行加工。 ⑩ 工序ⅹⅳ 精磨48外圓，公差等級(jí)為IT6，表面粗糙度為Ra1.6mm，精度要求比較高，所以這里選用外圓磨床進(jìn)行加工。 （2）、選擇夾具 工序ⅳ 選用三爪自定心卡盤。 工序ⅴ、ⅵ、ⅶ、ⅷ、ⅸ、ⅹ、ⅹⅰ、ⅹⅱ、ⅹⅳ 都選用專用夾具。 （3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。 ①在車床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車刀。切刀槽宜選用高速鋼。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀架。 ②在鉆床上機(jī)加工的工序 麻花鉆，锪頭鉆，倒孔鉆等。 （4） 選擇量具 ① 加工部分的量具 工序ⅳ 卡尺； 工序ⅴ 卡尺； 工序ⅵ 卡尺； 工序ⅶ 卡尺； 工序ⅷ 卡尺； 工序ⅸ 卡尺； 工序ⅹ 卡尺； ； 工序ⅹⅰ 卡尺，螺紋塞規(guī)； 工序ⅹⅱ 卡尺，螺紋塞規(guī)； 工序ⅹⅳ 千分尺。 ② 檢驗(yàn)部分的量具 檢查內(nèi)容 測(cè)量工具 砂眼、清砂是否干凈、裂縫 觀察表面及磁力探傷； 軸向尺寸 卡尺； 外圓徑向尺寸 外徑千分尺； 角度 角度卡尺； 孔內(nèi)徑 內(nèi)徑千分尺； 檢查粗糙度 專用儀器； 檢查配合表面精度 專用儀器。 綜合上述，CA6140車床濾油器體的工藝過程如表2所示。 表2：CA6140車床濾油器體的工藝過程及設(shè)備 工序號(hào) 工序內(nèi)容 機(jī)床 備注 00 機(jī)器砂型鑄造毛坯 —— 附表2 05 檢驗(yàn)毛坯、清砂 —— 附表3 10 熱處理 —— 附表4 20 粗車左端面 CA6140 附表5 30 先锪30內(nèi)孔面，再擴(kuò)38內(nèi)孔 立式鉆床 附表6 40 粗車48外圓，車退刀槽 CA6140 附表7 50 鉸38內(nèi)孔，倒角 搖臂鉆床 附表8 60 精車48外圓 CA1640 附表9 70 鉆3-9通孔 立式加工中心 附表10 80 磨左端面 端面磨床 附表11 90 加工出油孔 搖臂鉆床 附表12 100 加工進(jìn)油孔 搖臂鉆床 附表13 110 去毛刺 —— 附表14 120 精磨48外圓 外圓磨床 附表15 130 檢驗(yàn) —— 附表16 2、 確定工序尺寸 根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： “CA6140車床濾油器體”零件材料為灰口鑄鐵，硬度HB207～233，毛坯的重量約為1.1千克。生產(chǎn)類型為中批或大批，采用機(jī)械砂型鑄造毛坯。 （1）、確定圓柱面的工序尺寸 ①38，30，11，3-9由于無特殊加工精度等，在滿足其表面粗糙度的條件下直接鉆孔或擴(kuò)孔來完成。 ②外圓柱面46h6和46： 46粗糙度為Ra6.3,精度等級(jí)為IT14，考慮其長(zhǎng)度為14mm,因?yàn)樯靶丸T造等級(jí)為IT14左右，能滿足加工需求，因此直接鑄造成型。 48h6所需精度要求高，需進(jìn)行粗車—精車—精磨。精車此時(shí)直徑余量為0.9mm，精磨此時(shí)直徑余量為0.1mm， 剩下的粗車時(shí)直徑余量為52.4-48-0.9=3.4mm，能滿足加工要求，考慮48h6長(zhǎng)度為40，精度等級(jí)為14，由鑄造直接完成。48h6的外圓柱面的加工余量表如下。 表3:48h6外圓柱面的加工工序尺寸（單位：mm） 工序名稱 工序雙邊余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精磨 0.1 IT6(0-0.016) 48 精車 0.9 IT7(0-0.025) 48.1 粗車 3.4 IT11(0-0.160) 49 毛坯 F(0-3.6) 52.4 (2)確定軸向工序尺寸 如圖4所示，圖中尺寸均未標(biāo)注公差，均按毛坯公差等級(jí)確定為IT14. 圖4：工序軸向尺寸 L2工序尺寸按L1的工序尺寸確定。粗車余量為2.8mm，工序尺寸為102.5mm，粗糙度精度為Ra6.3；精磨端面余量為0.5mm，工序尺寸為102mm,粗糙度為Ra1.6。 L3和L4由鑄造直接完成，L3=40mm,L4=14mm。 L6由锪30孔工序一次加工 ，L6=70mm。 L5由第一次擴(kuò)38孔完成，L5=65mm。 綜合上述，加工的工序尺寸如表4所示。 表4：各加工工序的工序尺寸 工序 工位 工位尺寸 I鑄造毛坯 機(jī)器砂型鑄造毛坯 參見毛坯圖所示 II備坯 檢驗(yàn)毛坯、清砂 —— Ⅲ熱處理 人工時(shí)效 —— Ⅳ車左端面 粗車左端面 保長(zhǎng)102.5mm Ⅴ锪30內(nèi)孔，擴(kuò)38內(nèi)孔 先锪30內(nèi)孔平面 锪30內(nèi)孔保長(zhǎng)70.5mm 再擴(kuò)38內(nèi)孔 擴(kuò)內(nèi)孔至37，保長(zhǎng)65.5mm Ⅵ車48外圓和退刀槽 粗車48外圓 車外圓至49 車退刀槽 3x1.5mm Ⅶ鉸38內(nèi)孔和倒角 鉸38內(nèi)孔 鉸內(nèi)孔至38，保長(zhǎng)65.5mm 內(nèi)孔倒角 1C Ⅷ精車48外圓 精車48外圓 精車外圓至48.1 Ⅸ鉆3-9通孔 鉆3-9通孔 鉆3-9通孔 Ⅹ磨左端面 磨左端面 保長(zhǎng)102mm Ⅺ加工出油口 空口锪平 锪平26 鉆孔 鉆11孔深32mm 擴(kuò)孔 擴(kuò)孔至16孔，深18mm 攻絲 攻絲M18x1.5，深14 Ⅻ加工進(jìn)油口 孔口锪平 锪平26 鉆孔 鉆11孔通至下一平面 擴(kuò)孔 擴(kuò)孔至16孔 8mm 攻絲 攻絲M18x1.5，深12 XIII去毛刺 去毛刺 —— XⅣ精磨48外圓 精磨48外圓 精磨外圓至48 XⅤ檢驗(yàn) 檢驗(yàn) —— 3、 數(shù)控加工工序 加工濾油器體過程中，3-9是在立式加工中心上完成的。在加工3-9中，經(jīng)過專用夾具的對(duì)刀塊對(duì)刀后，執(zhí)行加工程序即可加工出3各9孔。在此，為其編寫加工程序： （1）、3個(gè)9孔的尺寸 如圖5所示，3個(gè)9孔的中心位置分別用A、B、C三個(gè)點(diǎn)表示。 以38孔中心線與左端面的交點(diǎn)作為原點(diǎn)建立編程坐標(biāo)系。由于A、B、C三個(gè)點(diǎn)都在62圓上并為等分位置，由三角函數(shù)計(jì)算出三點(diǎn)坐標(biāo)分別為A(-26.846,15.5)，B26.846,15.5)，C(0,-31)。 圖5：數(shù)控加工3-9孔 （2） 編寫程序 N1 G90 G92 X0 Y0 Z200. N2 S500 M03 M08 N3 G00 Z20. N4 G99 G81 X-26.846. Y15.5. Z-36. R3. F60 N5 X26.846. Y15.5. N6 G98 X0 Y-31. N7 G80 M09 M05 N8 G00 Y0 Z200. N9 M02 五、 夾具的設(shè)計(jì) 本夾具是工序XII用11麻花鉆直接鉆斜孔的專用夾具，在Z39搖臂鉆床是加工出11斜孔（通孔）。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如附圖3所示，夾具體零件圖如附圖4所示。有關(guān)說明如下： 1、工件的定位 （1）、定位方案 所加工的11孔是一斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是11中心線與26沉頭孔平面的交點(diǎn)F到A面的尺寸94IT14；即。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選端面A為主要定位基準(zhǔn)。該工序鉆斜孔時(shí)受力不大，但受力不平衡，所以要實(shí)現(xiàn)完全定位，在此可以用“一面兩孔”定位原則，已知端面A為主要定位基準(zhǔn)，然 圖6：工件的定位與夾緊 后可以再選38孔和下面的9孔作為定位孔。端面A可以限制3個(gè)自由度，38孔與定位銷配合可以限制2個(gè)自由度，9孔與定位銷配合可限制1個(gè)自由度，即實(shí)現(xiàn)完全定位。 （2） 計(jì)算定位銷尺寸 （a） (b) 圖7：定位銷 38孔選用圓柱銷定位，9孔選用菱形銷定位。下面只計(jì)算定位銷的配合尺寸，其余尺寸按標(biāo)準(zhǔn)查表。 ①、確定兩銷中心距 按IT14查表，得9孔的公差為0.36mm，38孔的公差為0.62mm。取孔的中心偏差等于孔的公差的1/5，則9孔的中心偏差為，38孔的中心偏差為。那么兩孔中心距偏差為。兩孔偏差較大，那么兩銷中心距的偏差為。 ②、確定圓柱定位銷直徑尺寸 取 ③、確定菱形銷寬度b和B值 如圖7（b）所示的菱形銷。查表可得 b=4mm ， B=7mm ④計(jì)算菱形銷的直徑尺寸 取偏差為g6，查表得mm 上述式中的： ——削邊銷與孔配合的最小間隙，單位為mm; b——削邊銷的寬度，單位為; ——分別為工件上兩孔中心距公差和夾具上兩銷中心距公差，單位為mm； ——工件上削邊銷定位孔直徑，單位為mm； ——削邊銷直徑尺寸，單位為mm。 2、 夾緊裝置 入圖8所示，這是專門設(shè)計(jì)的夾緊元件。參見夾具裝配圖，把夾緊元件套入零件的外圓柱面，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將套筒的兩翼卡入夾具體的契形口中，契形口是按一定角度設(shè)計(jì)的，可讓兩翼受力時(shí)產(chǎn)生摩擦力而自鎖，達(dá)到夾緊作用。 圖8：契形雙翼套筒 3、 定位誤差分析 如圖6所示。 所加工的是11斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是11孔中心線與沉頭孔平面的交點(diǎn)到左端面A的尺寸。 由于左端面A是主要定位基準(zhǔn)，那么定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合； 由于定位副制造誤差引起的定位誤差是受兩定位銷影響的；在左端面A平面方向移動(dòng)的定位誤差由38圓柱銷確定，由于圓柱銷與38孔為過盈配合，所以。繞端面A的垂直線旋轉(zhuǎn)方向的定位誤差由9菱形銷確定，9孔的尺寸為，菱形銷為mm，那么。由上述得，由三角函數(shù)關(guān)系換算成尺寸方向得。那么，該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差087mm的1/3 （），該定位方案可行。 4、 對(duì)刀裝置 如裝配圖所示，由專用夾具的定位與夾緊，11變?yōu)樨Q直孔，只要讓鉆頭豎直進(jìn)給加工就可以了。 由于零件是斜著安裝到夾具上的，為了方便裝卸工件，把鉆模板設(shè)計(jì)成鉸鏈翻開式的。 已知生產(chǎn)類型為中大批量生產(chǎn)，而且鉆好11孔后好要進(jìn)行擴(kuò)孔與攻絲，就需要更換刀具，所以選用快換鉆套比較合適。 5、 夾具體 工件的定位是由夾具體的斜面和兩個(gè)可換定位銷連接起來的。然后通過雙翼套筒卡在夾具體的契形口里實(shí)現(xiàn)夾緊。通過鉆模板連接套筒和夾具體，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀。這樣該夾具便有機(jī)連接起來，實(shí)現(xiàn)了定位、夾緊、對(duì)刀等功能。 6、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 夾緊是通過雙翼套筒的契形自鎖實(shí)現(xiàn)的，而鉆模板用鉸鏈翻開式，解決了空間問題，使工件裝卸變得方便。 本夾具更換鉆套后，又可以進(jìn)行16擴(kuò)孔和M18X1.5mm攻絲的工位。 六、 設(shè)計(jì)小結(jié) 這是我大學(xué)期間，在學(xué)完全部課程和生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的又一次實(shí)踐性學(xué)習(xí)。經(jīng)過了3個(gè)星期努力，我終于完成了任務(wù)。 在這次課程設(shè)計(jì)中，使我懂得了運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)，把理論融入到實(shí)踐中。以前在課本中不明白的很多問題，也得到了徹底的解決。 這次課程設(shè)計(jì)主要是根據(jù)要求設(shè)計(jì)工藝和某道工序的專用夾具。設(shè)計(jì)工藝與設(shè)計(jì)夾具，我都是第一次實(shí)踐，經(jīng)過老師的指導(dǎo)，我都順利完成了。 在課程設(shè)計(jì)中，我懂得了解決問題并不是只有一種方法的道理，要實(shí)事求是，要以花錢少辦好事為原則，這樣才能成為一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員。 在此，感謝學(xué)校和各位老師給了我這個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，我將會(huì)更努力地完成我的學(xué)業(yè)，為校爭(zhēng)光！ 2008年12月18日 七、 參考文獻(xiàn) 〈〈機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南〉〉 主編：宗凱 化學(xué)工業(yè)出版社 〈〈機(jī)械制造工藝學(xué)〉〉 主編：陳明 機(jī)械工業(yè)出版社 〈〈機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程〉〉 主編：鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社 〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉 主編：吳宗澤、羅圣國 高等教育出版社 28