連桿零件機械加工工藝及加工大孔車夾具設計

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1、畢業(yè)設計（論文）作 者： 學 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 連桿零件機械加工工藝 及加工大孔車夾具設計 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582校內(nèi)指導教師：企業(yè)指導教師評閱者： 年 月 畢業(yè)設計（論文）中文摘要夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。該論文的設計任務是加工零件（A型齒輪油泵泵體）上的四個孔，。由于該零件屬于大批量生產(chǎn)，鉆孔精度要求較高，所以設計一個專用的鉆床夾具，保證零件的加工質(zhì)量。由于夾具的利用率高，經(jīng)濟性好，使用元件的功能強并且數(shù)量少，配套

2、費用低，降低了生產(chǎn)成本；采用夾緊裝置，縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率。設計車床夾具，首先要仔細分析加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進行安裝、定位、夾緊；在完成夾具草圖后，進一步考慮零件間的連接關系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設計合理的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)各零部件間的相對運動；根據(jù)各零件的使用要求，選擇相應的材料。關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差 畢業(yè)設計（論文）英文摘要Machining fixture is an indispensable component, the development of high speed,

3、 high efficiency, precision, complex, intelligent, environmentally friendly direction in machine technology driven, fixture technology is moving towards high precision, high efficiency, module, combination, general, economic development.The design task of the thesis is to machining parts (A gear pum

4、p) four holes,. Because this is a part of mass production, high drilling precision, so the design of a special drilling jig, ensure the machining quality of parts. Because the fixture utilization rate is high, the economy is good, the use of functional components and a small number of supporting, lo

5、w cost, reduce the production cost; the clamping device, reduce downtime, improve production efficiency.The design of drilling jig, first to require careful analysis of parts of the processing technology, using the basic principle and method of fixture design, the proposed design scheme of fixture;

6、in the condition of satisfying the processing precision, reasonable installation, positioning, clamping fixture; after the completion of a sketch, consider the fixed connection relations between parts and screws, nut, a positioning pin, the rational design of the structure to realize the relative mo

7、tion between the parts; according to the requirements of use of parts, select the appropriate materials.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning, error1目錄1 序言11.2 了解夾具總體設計的要求11.3 鉆床的發(fā)展趨勢11.4鉆床夾具的概述21.4.1鉆床夾具的特點21.4.2鉆床夾具的主要類型31.4.3鉆模類型選擇31.4.4鉆套的選擇31.4.5鉆模板類型42 零件的分析52.1零件的作用52.2零件

8、圖52.3零件的工藝分析62.4工藝規(guī)程設計62.5確定毛坯種類62.6基面的選擇72.7制定工藝路線72.8連桿的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定82.8.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求82.8.2連桿的偏差計算92.9確定切削用量及基本工時（機動時間）93 車25孔夾具設計183.1 車床夾具設計要求說明183.2車床夾具的設計要點183.3 定位機構(gòu)193.4夾緊機構(gòu)203.5零件的車床夾具的加工誤差分析203.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)213.7 零件的車床專用夾具簡單使用說明22總結(jié)23參考文獻24致 謝25241 序言1.2 了解夾具總體設計的要求1）夾具應滿足零件加工工序的精

9、度要求。特別對于精加工工序，應適當提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。2）夾具應達到加工生產(chǎn)率的要求。特別對于大批量生產(chǎn)中使用的夾具，應設法縮短加工的基本時間和輔助時間。3）夾具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可設置必要的防護裝置、擋屑板以及各種安全器具。4）能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。夾具元件的材料選用將直接影響夾具的使用壽命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力學性能較好的材料。夾具的低成本設計在世界各國都以相當重視。為此，夾具的復雜程度應與工件的生產(chǎn)批量相適應。在大批量生產(chǎn)中。宜采用氣壓、液壓等高效夾緊裝置；而小批量生產(chǎn)，則宜采用較簡單的夾具結(jié)構(gòu)。

10、5）要適當提高夾具元件的通用化和標準程度。選用標準化元件，特別應選用商品化的標準元件，以縮短夾具制造周期，從而降低夾具成本。6）必須具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便夾具的制造、使用和維修。以上要求有時是互相矛盾的，故應在全面考慮的基礎上，處理好主要矛盾，使之達到較好的效果。例如鉆模設計中，通常側(cè)重于生產(chǎn)率的要求。1.3 鉆床的發(fā)展趨勢鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運動，鉆頭軸向移動為進給運動。鉆床結(jié)構(gòu)簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換非凡刀具，可擴、锪孔，鉸孔或進行攻絲等加工。鉆床可分為下列類型： (1)臺式鉆床：可安放在作業(yè)臺上，主軸垂直布置的小型鉆床。 (2)

11、立式鉆床：主軸箱和工作臺安置在立柱上，主軸垂直布置的鉆床。 (3)搖臂鉆床：搖臂可繞立柱回轉(zhuǎn)、升降，通常主軸箱可在搖臂上作水平移動的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。 (4)銑鉆床：工作臺可縱橫向移動，鉆軸垂直布置，能進行銑削的鉆床。 (5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。 (6)平端面中心孔鉆床：切削軸類端面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。 (7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動的鉆床鉆床相關標準與其他金屬切削機床相關標準大體相同，其專用標準有：GB6477.4-86金屬切削機床術語鉆床，GB2815-89、JB/T5763-91鉆床聯(lián)接尺寸標準，GB9461-

12、88、JB/Z108-89搖臂鉆床參數(shù)及系列型譜標準等，出口產(chǎn)品不得低于一等品。 主要生產(chǎn)廠家有：中捷友誼廠、沙市第一機床廠、寧夏大河機床廠、魯南機床廠、保定鉆床廠等。鉆床主要出口日本、東南亞、歐、美、非洲及港、澳等30余個國家及地區(qū)。1.4鉆床夾具的概述 鉆床夾具：用干各種鉆床（鏜床組合機床）上的夾具，又稱鉆模，鏜模。主要目的保證孔的精度（位置）。要想對鉆床夾具有深刻的了解，就要先知道鉆床夾具的特點。1.4.1鉆床夾具的特點在一般鉆床對工件進行空加工，多具一下特點:首先是刀具本身的剛性比較差。鉆床上所加工的空多為小尺寸的孔，其工序內(nèi)容不外乎鉆、擴、鉸、锪或攻螺紋等加工，所以，刀具直徑往往比較

13、小，而軸向尺寸比較啊，刀具的剛性均較差。其次是多刃刀的不對稱，易造成空的形位公差。鉆、擴、鉸等孔加工刀具，多為多刃刀具，當?shù)度蟹植疾粚ΨQ，或刀刃分布不對稱，或刀刃長度不等，會造成被加工孔的制造誤差，尤其是采用普通麻花鉆鉆孔，手工刃磨鉆頭所造成的兩側(cè)不對稱，極易造成被加工孔的孔位偏移、孔徑增大及孔軸線的彎曲和歪斜，嚴重影響孔的形狀、位置精度。再有就是普通麻花鉆頭起鉆時，孔的精度極差。普通麻花鉆軸向尺寸大，結(jié)構(gòu)剛性差，加上鉆心結(jié)構(gòu)所形成的橫刃，破壞定心，使鉆尖運動布穩(wěn)定，往往在起鉆過程造成較大的孔位誤差。在單件、小批量生產(chǎn)種中，往往要考操作工在起鉆過程中不斷地進行人工矯正控制孔位精度，而在大批生產(chǎn)

14、中，則需依靠刀刃結(jié)構(gòu)的改進和夾具對刀具的嚴格引導解決。綜合以上孔加工特點，鉆床夾具的主要任務是解決好工件相對刀具的正確加工位置的嚴格控制問題。在大批量生產(chǎn)中，為有自傲解決鉆頭鉆孔的精度不穩(wěn)定的問題，多直接設置帶有刀具引導的鉆模板，對鉆頭進行正確引導和對孔位進行強制性限制。尤其是對箱體、蓋板類工件的鉆孔，往往要同時有多支鉆頭一次性鉆出眾多的孔，為保證加工孔隙的位置精度，一定要通過一塊精確的模版，把多個孔位由引導限制好。這種用來正確引導鉆頭控制孔位精度的模版。專業(yè)化、高效生產(chǎn)中的鉆床夾具，通常具有較精確的鉆模版，以正確、快速地引導鉆頭控制孔位精度，這是鉆床夾具的最主要的特點。所以，習慣上又把鉆床夾

15、具稱為鉆模。為防止鉆刃破壞鉆模板上引導孔的孔壁，多在引導孔中設置高硬度的鉆套，以維持鉆模板的孔系精度。對鉆床夾具的類型要有一定的認知。1.4.2鉆床夾具的主要類型鉆床加工中對不同的加工工件所選著的夾具體液是不同的。因此根據(jù)經(jīng)驗人們總結(jié)了以下不同工件加工的主要夾具。它們主要是：1.固定式：夾具與機床上位置固定不變，用于立鉆，搖臂鉆加工大件等2.回轉(zhuǎn)式：用于同一圓周上的孔系加工。它包括立軸、臥軸和斜軸回轉(zhuǎn)三種基本型式。3.移動式：鉆模移動，用于加工同一表面上的多個孔中小型工件4、翻轉(zhuǎn)式：鉆模板轉(zhuǎn)動一定角度，用于加工不同表面上的孔，翻轉(zhuǎn)點力，5、蓋板式：沒有夾具體，模板蓋在工件上加工6、滑柱式：升降

16、鉆模板的通用可調(diào)夾具根據(jù)不同工件的加工，因此我們也要對鉆模由工件的形狀和加工要求進行選擇。1.4.3鉆模類型選擇鉆模類型多，在設計時，要根據(jù)工件的形狀、重量、加工要求和批量來選型：被鉆孔徑10mm，或加工精度較高時，宜用固定鉆模。不同表面上的孔，總G100N，中、小型工件，宜用翻轉(zhuǎn)鉆模。當分布在不同心圓周上的孔系，總G150N,宜用固定鉆模，在搖臂鉆加工，量大時用立鉆多軸加工。垂直度與孔間距要求不高時，用滑柱式鉆模。若加工大件上的小孔時，宜用蓋式鉆模。為了提高鉆孔的精度，可以通過鉆套來來引導刀具的位置，保證孔加工的精度。但由于加工工件的量大小和孔位置特殊，所以鉆套也分為以下幾種。1.4.4鉆套

17、的選擇鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。鉆套的作用是確定被加工孔的位置和引導刀具加工，鉆套裝配在模板上，用鉆套比不用鉆套可減少50%以上的誤 差。其結(jié)構(gòu)尺寸已標準化：1）固定鉆套：配合H7/n6,H7/r6,結(jié)構(gòu)簡單，精度高，適用于單孔或小批生產(chǎn)。2）可換鉆套：H7/g5,H7/g6，間隙配合裝入襯套內(nèi)，用螺釘固定3）快換鉆套：配合H7/g5,H7/g6,結(jié)構(gòu)與上述不同，不用固定螺釘便可更換。適用于加工多，更換不同孔經(jīng)的鉆套。 上述鉆套標準化。還有一種特殊故鉆套。4）特殊鉆套：適用于工件結(jié)構(gòu)形狀和被加工孔的位置特殊 性，標準鉆套不滿足時用的鉆套。鉆套的安裝也是非常重要的，因此鉆模板可以通過合理

18、的設計將鉆套定位安裝，從而保證孔的加工位置。鉆模板通常裝配在夾具體或支架上，或與夾具上的其它元件相連接。常見的有如下幾種類型：1.4.5鉆模板類型A固定式鉆模板：鉆模板和夾具體或支架是用固定方法相連接，一般采用兩個圓錐銷和螺釘裝配連接；對于簡單的結(jié)構(gòu)也可采用整體的鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。B鉸鏈式鉆模板： 當鉆模板妨礙工件裝卸等工作時，可用活動鉸鏈把鉆模板與夾具體相連接。C可卸式鉆模板D懸掛式鉆模板： 在立式鉆床上采用多軸傳動頭進行平行孔系加工時，所用的鉆模板就連接在傳動箱上，并隨機床主軸往復移動。這種鉆模板簡稱為懸掛式鉆模板2 零件的分析2.1零件的作用題目所給的零件是連桿。它位于變速機構(gòu)中，主要起換

19、檔，桿連桿機構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運動和力的桿件。例如在往復活塞式動力機械和壓縮機中，用連桿來連接活塞與曲柄。連桿多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內(nèi)裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷而構(gòu)成鉸接。2.2零件圖2.3零件的工藝分析零件的材料為45，生產(chǎn)工藝簡單，鍛造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是連桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求1.小頭孔2-132.大孔253.上下端面4、寬度為45的槽與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線 的垂直度誤差為0.05mm。由上面分析可知，可以粗加小頭孔端面，然后以此作為

20、粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此連桿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2.4工藝規(guī)程設計2.5確定毛坯種類1零件材料為45#，零件結(jié)構(gòu)較簡單，中等批量生產(chǎn)，選擇鍛造毛坯，查機械制造工藝設計簡明手冊，表2-2-5，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。2確定加工余量及形狀加工余量上端面 5上端面 525孔 實心13 實心 2.6基面的選擇定位基準是影響連桿零件加工精度的關鍵因素?；鶞蔬x擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報廢，

21、使生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。（2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，應該進行尺寸互算。（3）加工階段的劃分該連桿加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。(4）工序的集中和分散本連桿選用工序集中原則安排連桿的加工工序。該連桿的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工裝、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔

22、助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。(5) 加工原則:1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準連桿下端面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. 4）遵循“先面后孔”原則.2.7制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,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夾具,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。工藝路線方案：10鍛造鍛造開料20時效處理時效處理30銑粗銑、精銑上端面

23、40銑粗銑、精銑上端面50鉆、鉸13孔1)鉆13孔；2)鉸13孔60車車25孔70銑槽銑寬度為45mm的槽80鉗工去毛刺90檢驗檢驗入庫2.8連桿的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定連桿的鍛造采用的是45鋼模鍛制造，其材料是45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。2.8.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求連桿為鍛造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應力求簡單、平直的對稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結(jié)構(gòu)。

24、模鍛件的結(jié)構(gòu)中應避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 模鍛件的整體結(jié)構(gòu)應力求簡單。 工藝基準以設計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。2.8.2連桿的偏差計算 連桿底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計算底平面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工

25、分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻4表1119。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。查3可知其粗銑時精度等級為IT12，粗銑平面時厚度偏差取精銑：由參考文獻3表2.359，其余量值規(guī)定為。 小頭孔的偏差及加工余量計算參照參考文獻3表2.22，2.225,2.313和參考文獻15表18，可以查得：孔：鉆孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。擴孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。鉸孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。鉆孔 參照參考文獻3表2.347，表2.348。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆擴鉸粗、精銑45槽參照參考文獻1表215，得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=45mm，

26、再由參照參考文獻1表215的刀具選擇可得其極限偏差2.9確定切削用量及基本工時（機動時間）工序30：粗銑、精銑上端面。機床：銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻3表2.481，取銑削速度每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.473，取根據(jù)參考文獻3表2.481，取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻3表3.174，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻3表2.481,取切削工時被切削層長度

27、：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 機動時間：所以該工序總機動時間工序40：粗銑、精銑下端面機床：銑床X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.473，取根據(jù)參考文獻3表2.481，取銑削速度每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻3表2.481，取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻3表3.131，取 實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長

28、度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：機動時間：所以該工序總機動時間工序3：鉆、擴、鉸13孔。機床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔13切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間： 擴孔刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.331選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.452，取。切削速度：參照參考文獻3表2.45

29、3，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度有：刀具切出長度： ，取走刀次數(shù)為1機動時間： 鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.354，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。進給量：根據(jù)參考文獻3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻3表2.460，取。按照參考文獻3表3.131取切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：工序60：車25孔。機床：立式鉆床Z525已知加工材料45CA6140普通車床所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。根故選刀桿尺寸=。確定加工深度一次走刀內(nèi)完成確定進

30、給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為，進給量=0.51.0按進給量在工藝手冊可知： =0.7CA6140進給力=3530。，=時，進給力：=950。實際進給力為：=950=1111.5 （3-46）所選=可用。選擇磨鈍標準耐用度根據(jù)加工手冊，最大磨損量取為，車刀壽命=。確定加工速度故：=63 （3-47） =120 （3-48）根據(jù)CA6140車床選擇 =125這時實際速度為：= （3-49）校驗機床功率由加工手冊=，加工速度時，=實際功率為：=1.7=1.2 （3-50）在CA6140上進行，最后用量為：=3.75，=，=，=精車加工所可轉(zhuǎn)位車刀(YG6硬質(zhì)合金材料)。選刀桿尺寸=，刀片厚度為。確

31、定加工深度可在一次走刀內(nèi)完成確定進給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為， 進給量=0.51.0按CA6140進給量 =0.7CA6140進給機構(gòu)允許進給力=3530。 =950=1111.5故所選=可用。選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)加工手冊車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。確定加工速度當硬質(zhì)合金刀度200219鑄件，加工速度=。=63 =120 （3-51）根據(jù)CA6140車床=125實際速度為： = （3-52）校驗機床功率由加工手冊加工速度時， =加工功率修正系數(shù)=0.73=0.9，時間功率為：=1.7=1.2 =1.25，=，=，=工序70：粗、精銑寬度為45mm的槽。機床：雙立軸圓工作臺銑床刀具

32、：錯齒三面刃銑刀 粗銑槽切削深度：根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,根據(jù)參考文獻1表查得切削速度。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.174，取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =63mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 精銑槽根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,根據(jù)參考文獻1表查得切削速度，機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.174，取。實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間：3 車25孔夾具設計3.1 車床夾具設計要求說明車

33、床夾具主要用于加工車25孔。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(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，還有自行設計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進給運動定心式車床夾具 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，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具?；ūP式車床夾具 這

34、類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，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)運動，夾具做進給運動。由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設計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。3.2車床夾具的設計要點（1）定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)

35、系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個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，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(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程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。（2）夾具與機床主軸的連接車床夾具與機床主軸的連接精度對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床主軸錐孔

36、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，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對于徑向尺寸D140mm，或D(23)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)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過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所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按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因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7

37、/js6裝配在過渡盤的凸緣上，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床主軸的同軸度。對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，過渡盤在其長錐面上配合定心，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渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.050.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。圖1 車床夾具與機床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體

38、的止口尺寸。過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，可查閱有關手冊3.3 定位機構(gòu)本工件在加工孔時采用一面兩孔作為定位基準，易于做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證工件的相對位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優(yōu)點；本工件采用底面和一對對角工藝孔作為定位基準，工件底面為第一定位基準，限制了x、y方向轉(zhuǎn)動，z方向移動三個自由度；圓柱銷為第二定位基準限制了x、y方向移動兩個自由度；菱形銷為第三定位基準，它和圓柱銷聯(lián)合限制了z方向轉(zhuǎn)動自由度，所以此定位方案符合六點定位原理，采用對稱壓板將工件壓緊。3.4夾緊機構(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。選擇夾緊機構(gòu)時，要

39、合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下：夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。夾緊機構(gòu)的操作應安全、方便、迅速、省力。機構(gòu)應盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。工件夾緊方式的確定從夾緊動力源選擇：手動夾緊確定主夾緊機構(gòu)： 螺栓壓板3.5零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時，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

40、在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。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：1. 確定兩銷中心距及尺寸公差（中心距公差需采用對稱公差的標注形式）兩銷中心距基本尺寸Ld兩孔中心距基本尺寸=134.4mm，公差按劃線等級取0.4mm兩銷中心距的尺寸公差TLd（1/31/5）TLD =1/40.4=0.10mm兩銷中心距尺寸及公差的標注：LdLd/2=134.40.05mm2. 確定圓柱銷的尺寸及公差圓柱銷直徑的基本尺寸d1工件孔1的最小極限尺寸=10mm圓柱銷按g6制造（T=0.011mm）即=mm3. 查表確定削邊銷尺寸b及Bb=4mm B=10.5-2=8.5mm4

41、. 確定削邊銷的直徑尺寸及公差=0.188mm按h6級確定公差：=5. 計算定位誤差目的是分析定位方案的可行性 因為定位方向與加工尺寸方向垂直，且被加工表面無尺寸公差要求，為次要加工表面，只要保證粗糙度為Ra12.5，故只需進行轉(zhuǎn)角誤差計算即可。=轉(zhuǎn)角誤差很小，符合定位要求，可以使用。定位方案設計如圖所示：3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設計的基本要求（1）應有適當?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、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應有適當?shù)奈恢镁取槭箠A具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接

42、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(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(jié)構(gòu)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

43、，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(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。3.7 零件的車床專用夾具簡單使用說明（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近

44、主軸。（2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機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，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩。本夾具按底面一面兩孔定位，可以限制6個自由度，屬于完全定位方式。工件加工出了2個工藝孔，分別以圓柱銷和菱形銷定位，工件靠壓板用螺栓和螺母壓緊總結(jié)加工工藝的編制

45、和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大

46、。完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。參考文獻1.機床夾具設計 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社2.機械制造工藝及專用夾具設計指導 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.機械制造工藝學 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學出版社4. 機械制造工藝設計簡明手冊李益民 主編 機械工業(yè)出版社5. 工藝師手冊 楊叔子主編 機械工業(yè)出版社3. 機床夾具設計手冊王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?. 機床專用夾具設計圖冊南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社8. 機械原理畢業(yè)設計手冊 鄒慧君主編 機械工業(yè)出版社9.金屬切削手冊第三版 上

47、海市金屬切削技術協(xié)會 上海科學技術出版社10.幾何量公差與檢測第五版 甘永立 主編 上?？茖W技術出版社11機械設計基礎 第三版 陳立德主編 高等教育出版社12工程材料 丁仁亮主編 機械工業(yè)出版社13機械制造工藝學畢業(yè)設計指導書， 機械工業(yè)出版社14機床夾具設計 王啟平主編 哈工大出版社15.現(xiàn)代機械制圖 呂素霞 何文平主編 機械工業(yè)出版社致 謝經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關鍵性技術難題，更重要的是為我們指引了設計的思路并給我們講解了設計中用到的實際工程設計經(jīng)驗，從而使我們設計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領導對我們畢業(yè)設計的重視和關心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設計中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設計提供了重要保障。25