導(dǎo)軌磨床上拖板加工工藝工裝設(shè)計(jì)【兩套夾具全套含CAD圖紙】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)英文翻譯
翻譯題目: 機(jī)床夾具的分類(lèi)與構(gòu)成
學(xué)生姓名:
所在班級(jí):
Machine classification and pose fixture
1 fixture in the role of machining
Workpiece clamping fixture is a kind of process equipment, it is widely used in mechanical machining of the manufacturing process, heat treatment, assembly, welding and testing processes. In the use of metal-cutting machine tools collectively referred to as the jig fixture. n a modern production machine is an indispensable fixture of the process equipment, machining of the workpiece, the processing requirements in order to ensure. First of all to the workpiece and the machine tool relative to a correct position, and this location during processing does not change the impact of external forces. To this end, during the pre-machining, workpiece clamping must be good. There are two ways to clamp workpiece: one is directly clamping the workpiece in the machine table or on the chuck; The other is the workpiece in the fixture on the fixture. The first method used when the workpiece clamping, the general design requirements have to press lines in the surface to draw the size and location, clamping, or when the needle is zoned dial indicator to find is after the clamping. This method need special equipment, but low efficiency, are generally used for one-piece and small batch production. Large quantities, mostly with the workpiece clamping fixture. With the merits of the workpiece clamping fixtures are as follows:
(l) Guarantee the stability of the machining accuracy of workpiece. Workpieces with clamping fixture, the workpiece relative to the location of tool and machine tool to ensure the accuracy of the fixture from the technical level of workers, so that a number of workpiece machining accuracy of the line.
(2) To improve labor productivity. Workpiece clamping fixture can facilitate the user easily、rapidly, and the workpiece does not need to find is crossed, can significantly reduce the supplementary working hours, to improve labor productivity; workpiece in the fixture after the fixture to improve the rigidity of the workpiece, thus cutting the amount of increase, to improve labor productivity; can use more pieces of multi-workpiece clamping fixture, and the use of efficient clamping bodies, to further improve labor productivity.
(3) To expand the use of machine tools. Machine tools in general use a dedicated machine tool fixture can expand the scope of the process and give full play to the potential of machine tools to achieve a multi-machine use. For example, the use of a dedicated fixture can be easily Lathe processing small box to the workpiece. Even in the lathe out of oil, a reduction of expensive dedicated machines, reducing the cost, which is particularly important for small and medium-sized factories.
(4) To improve the operator's working conditions. As the pneumatic, hydraulic, electro-magnetic power source, such as the application in the fixture, on the one hand to reduce the labor intensity of workers; the other hand, it guarantees the reliability of the workpiece clamping, and to achieve the interlocking machine, to avoid accidents, ensure the operator safety and machine tool equipment
(5) To reduce costs. In mass production after the use of fixture, from stem to increase labor productivity, lower level technical workers, as well as lower scrap and other reasons, obviously to reduce the production costs.
Fixture manufacturing cost-sharing in a group of workpieces, each workpiece to increase the cost is very minimal, far less than as a result of increased labor productivity and reduce costs. The greater volume of workpiece, fixture made to use has become more significant economic benefits.
2 Fixture Category
2.1 General characteristics of the fixture by Category
According to the production in different types of fixtures in the common characteristics of machine tool fixture fixture can be divided into general, special fixtures, adjustable clamp, and automatic line of modular fixture fixture, such as: (l) General Fixture. Universal fixture refers to the structure, size has been standardized, and has a certain universal fixture. This type of fixture adaptable, can be used to setup the scope of a certain shape and size of various parts.(2)A dedicated fixture. This type of fixture is designed for a particular part of the processing procedures and the design and manufacture. Relatively stable in the product, the production of larger quantities, used a variety of special fixtures, access to higher productivity and machining accuracy. (3) Adjustable fixture. Adjustable fixture for general fixture and special fixture and the defects developed a new kind of fixture. Of different types and sizes of the workpiece, simply adjust or replace the fixture at the original location of the individual components and will be used to clamp components. （4) Modular Fixture. Modular fixture is a modular fixture. Standard components of the module with high precision and resistance to abrasion, can be assembled into a variety of fixtures. Removable fixture used to clean the assembly after the new fixture left. （5) Automatic line fixture. Automatic line clamp generally divided into two categories: fixed-type fixture, which is similar to a dedicated fixture; other accompanying a fixture for the use of the workpiece in the fixture, together with the movement, and automatic workpiece along the line from a move to the next position position for processing.
2.2 Classification by the use of machine tools Classification
By the use of machine tools can be divided into lathe jig fixtures, milling fixtures, drilling fixtures, hang-bed fixture, jig gear machine, CNC machine tool fixture, automatic machine tool fixtures, accompanied by automatic line, and other fixtures, such as machine tools. This is a special fixture design of the classification method used. Dedicated fixture design, the machine group, the type and the main parameters have been determined. Their difference is the cutting forming machine tool movements, so the connection fixture with the machine in different ways. Machining accuracy of their different requirements.
2.3 Clamping fixture according to the power source
Clamping fixture according to the power source can be divided into manual fixture, pneumatic fixtures, hydraulic fixtures, gas fixtures by force, electromagnetic fixture, vacuum fixtures, fixture, such as centrifugal force.
3 the composition of fixture
Although the structure of machine tool fixture range, but their components can be summarized as the following sections.
(1) Positioning components. Typically, when the shape of the workpiece datum position established, the position will be the basic components of the structure identified
(2) Clamping device. Positioning of the workpiece in the fixture, the need to clamp the workpiece before processing to ensure that the workpiece during processing is not due to external force and undermine its position.
(3) The specific folder. Fixture and the skeleton matrix, all the components through the fixture it will constitute a whole.
(4) Of the knife or the guide. Tool used to determine position relative to the correct position of components. Of the knife device common in milling fixture. Used to adjust the cutter knife block position before machining.
(5) To connect components. Connected components in the machine tool fixture is todetermine the correct position on the component, therefore, can double as a specific folder to connect components. Lathe fixture on the transition plate, the positioning of milling machine fixture on key components are connected.
(6) Other devices or components. According to the processing needs, some degree fixture device were used by mode device, the whole device, and the balance of the top block and so on. These components or devices specially designed need.
機(jī)床夾具的分類(lèi)與構(gòu)成
1機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種:一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或卡盤(pán)上;另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無(wú)需專(zhuān)用裝備，但效率低，一般用于單件和小批量生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)如下:
(l)穩(wěn)定地保證工件的加工精度。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。
(2)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
(3)擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。在通用機(jī)床上采用專(zhuān)用夾具可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，充分發(fā)揮機(jī)床的潛力，達(dá)到一機(jī)多用的目的。例如，使用專(zhuān)用夾具可以在普通車(chē)床上很方便地加工小型箱體類(lèi)工件。甚至在車(chē)床上拉出油槽，減少了昂貴的專(zhuān)用機(jī)床，降低了成本，這對(duì)中小型工廠尤其重要。
(4)改善操作者的勞動(dòng)條件。由于氣動(dòng)、液壓、電磁等動(dòng)力源在夾具中的應(yīng)用，一方面減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;另一方面也保證了夾緊工件的可靠性，并能實(shí)現(xiàn)機(jī)床的互鎖，避免事故，保證了操作者和機(jī)床設(shè)備的安全。
(5)降低成本。在批量生產(chǎn)使用夾具后，由干勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，使技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。
夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，每個(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。
2 夾具的分類(lèi)
2.1按夾具的通用特性分類(lèi)
根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類(lèi)型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等:(l)通用夾具。通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，而且具有一定通用性的夾具。這類(lèi)夾具適應(yīng)性強(qiáng)，可用來(lái)裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。(2)專(zhuān)用夾具。這類(lèi)夾具是專(zhuān)為零件的某一道工序的加工而設(shè)計(jì)和制造的。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專(zhuān)用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。(3)可調(diào)夾具?？烧{(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專(zhuān)用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型夾具。對(duì)不同類(lèi)型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來(lái)夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用。(4)組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸，清洗后留待組裝新夾具。(5)自動(dòng)線夾具。自動(dòng)線夾具一般分為兩種:一種為固定式夾具，它與專(zhuān)用夾具相似;另一種為隨行夾具，使用中夾具隨著工件一起運(yùn)動(dòng)，并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。
2.2按使用機(jī)床分類(lèi)
按使用機(jī)床分類(lèi)可將夾具分為車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏗床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行以及其他機(jī)床夾具等。這是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)所用的分類(lèi)方法。設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具時(shí)，機(jī)床的組別、型別和主要參數(shù)均已確定。它們的不同點(diǎn)是機(jī)床的切削成形運(yùn)動(dòng)不同，故夾具與機(jī)床的連接方式不同。它們的加工精度要求也各不相同。
2.3按夾緊的動(dòng)力源分類(lèi)
夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具、真空夾具、離心力夾具等。
3 機(jī)床夾具的構(gòu)成
機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為以下幾個(gè)部分。
(l)定位元件。通常，當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就基本確定了。
(2)夾緊裝置。工件在夾具中定位后，必須在加工前將工件夾緊，以確保工件在加工過(guò)程中不因受外力作用而破壞其定位。
(3)夾具體。夾具的基體和骨架，通過(guò)它將夾具所有元件構(gòu)成一個(gè)整體。
(4)對(duì)刀或?qū)蜓b置。用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。對(duì)刀裝置常見(jiàn)于銑床夾具中。用對(duì)刀塊可調(diào)整銑刀加工前的位置。
(5)連接元件。連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件因此，夾具體可兼作連接元件。車(chē)床夾具上的過(guò)渡盤(pán)、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。
(6)其他裝置或元件。根據(jù)加工需要，有些夾具分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、頂出器和平衡塊等。這些元件或裝置也需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。
南通職業(yè)大學(xué)2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名
談杰
所學(xué)專(zhuān)業(yè)
機(jī)械制造與自動(dòng)化
班 級(jí)
機(jī)制111
課題名稱(chēng)
導(dǎo)軌磨床上拖板加工工藝工裝設(shè)計(jì)
工作內(nèi)容
（應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容、論文內(nèi)容）
1、機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 1套
2、夾具裝配總圖（包括所有非標(biāo)零件圖） 1~2套
3、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份
4、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)資料翻譯 1萬(wàn)字符
工作要求
（設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的性能、指標(biāo)，論文質(zhì)量要求）
1、生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批生產(chǎn)。
2、工藝過(guò)程合理，工序設(shè)計(jì)基本能指導(dǎo)工人生產(chǎn)，能達(dá)到零件圖樣規(guī)定的要求。、夾具設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足工藝設(shè)計(jì)規(guī)定的精度和生產(chǎn)效率，同時(shí)還應(yīng)符合可靠、簡(jiǎn)單、方便的原則。夾具本身結(jié)構(gòu)工藝性好。
3、繪圖量為折合成0號(hào)圖紙3張以上 。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)8千字以上。
4、說(shuō)明書(shū)應(yīng)概括地介紹設(shè)計(jì)全貌，對(duì)設(shè)計(jì)的各部分內(nèi)容應(yīng)作重點(diǎn)說(shuō)明，分析論證及必要的計(jì)算。要求系統(tǒng)性好，條理清楚，圖文并茂，充分表達(dá)自己的見(jiàn)解，并且要求用電腦打印。
主要參考
資料
1、 金屬切削工藝人員手冊(cè)
2、 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)
3、 機(jī)械制造工藝學(xué)教材
4、 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)
工作進(jìn)度
要求
1、 零件結(jié)構(gòu)性工藝分析 一周
2、編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 、編制機(jī)械加工工序卡 、夾具設(shè)計(jì)（包括夾具總圖、所有非標(biāo)零件圖） 五周
3、 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)資料翻譯 一周
4、答辯前的準(zhǔn)備、畢業(yè)答辯 一周
課題組
其他成員
指導(dǎo)教師
（簽名）
陳廣健/吳紅
教研室主任
（簽名）
周小青
部門(mén)批準(zhǔn)
（蓋章）
機(jī)械工程系
簽發(fā)日期
10月27日
注：本任務(wù)書(shū)一式三份，由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，教研室主任審核，系部批準(zhǔn)后下發(fā)；學(xué)生、指導(dǎo)教師、系部各一份。
南通職業(yè)大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
升降臺(tái)垂直導(dǎo)軌磨床上拖板零件
加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)
系 部 機(jī)電
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí)
班級(jí)名稱(chēng)
學(xué) 號(hào)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
2014 年 2 月
摘 要
升降臺(tái)垂直導(dǎo)軌磨床上拖板零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量。然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量
Abstract
Support parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure.
Key words: Technics, Process, Cutting dosage
33
目 錄
摘 要 II
第1章 序 言 6
第2章 零件的分析 7
2.1零件的形狀 7
2.2零件的工藝分析 7
第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 8
第4章 選擇加工方法，制定工藝路線 10
4.1 基面的選擇 10
4.2 制定工藝路線 10
4.3 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 13
4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13
第5章 確定切削用量及基本時(shí)間 15
5.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定 15
5.2 工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定 16
5.3工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定 17
5.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定 19
5.5工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定 20
5.6工序Ⅷ的切削用量及基本時(shí)間的確定 21
5.7 工序Ⅸ的切削用量及基本時(shí)間的確定 22
第6章 (鉆φ75上端面4-Φ6孔)夾具設(shè)計(jì) 23
6.1設(shè)計(jì)要求 23
6.2夾具設(shè)計(jì) 24
6.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 24
6.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 24
6.3定位誤差的分析 25
6.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 26
6.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 27
第7章(銑面)夾具設(shè)計(jì) 28
7.1設(shè)計(jì)要求 28
7.2夾具設(shè)計(jì) 28
7.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 28
7.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 28
7.3定位誤差的分析 31
7.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 31
總 結(jié) 33
致 謝 34
參 考 文 獻(xiàn) 35
第1章 序 言
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(huì)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(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(guó)家國(guó)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)。
升降臺(tái)垂直導(dǎo)軌磨床上拖板零件加工工藝及鉆床夾具設(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)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證尺寸證零件的加工質(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(shí)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)。
本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
第2章 零件的分析
2.1零件的形狀
題目給的零件是升降臺(tái)垂直導(dǎo)軌磨床上拖板零件，主要作用是起連接作用。
零件的實(shí)際形狀如上圖所示，?從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
由零件圖可知，該零件的主要加工面可分為兩組：
1. 粗銑精銑高度為37.5的上下端面
這一組加工表面包括：粗銑精銑φ75上端面, 粗銑精銑225X130下端面。
2.以粗精銑長(zhǎng)度為225左右端面為加工表面
這一組加工表面包括銑精銑左端面 ，粗銑精銑右端面。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖
零件材料為HT200，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件。考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。
根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過(guò)計(jì)算和查詢(xún)資料可知，毛坯重量約為0.65kg。生產(chǎn)類(lèi)型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ30mm的孔需要鑄造出來(lái)，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。
由參考文獻(xiàn)可知，差得該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA為G級(jí)。
表3.1用查表法確定各加工表面的總余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級(jí)
加工余量數(shù)值
說(shuō)明
37.5的上下端面
37.5
H
3
頂面降一級(jí)，單側(cè)加工
225左右端面
225
H
3.0
底面，孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
130前后端面
130
G
3
雙側(cè)加工（取下行值）
75的燕尾槽
75
H
3.0
孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
Φ8的孔
Φ8
H
8
孔降一級(jí)，雙側(cè)加工
表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表：
主要加工表面
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
37.5的上下端面
37.5
H
3
3.2
225左右端面
225
H
3.0
2.2
130前后端面
130
G
3
2.8
75的燕尾槽
75
H
3.0
2.6
Φ8的孔
Φ8
G
3
2.4
37.5的上下端面
37.5
H
3.0
2.2
圖3.1所示為本零件的毛坯圖
第4章 選擇加工方法，制定工藝路線
4.1 基面的選擇
基面選擇是工藝規(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)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像升降臺(tái)垂直導(dǎo)軌磨床上拖板這樣的零件來(lái)說(shuō)，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱(chēng)，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。
對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不在重復(fù)。
4.2 制定工藝路線
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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，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。
4.2.1 工藝路線方案一
一 毛坯 準(zhǔn)備毛坯
1 鑄造毛坯 鑄造
2 時(shí)效熱處理 熱
3 涂底漆 油漆
二 銑 粗銑精銑高度為37.5的上下端面 金工
1 粗銑精銑φ75上端面 金工
2 粗銑精銑225X130下端面 金工
三 銑 粗精銑長(zhǎng)度為225左右端面 金工
1 粗銑精銑左端面 金工
2 粗銑精銑右端面 金工
四 銑 粗精銑寬度為130前后端面 金工
1 粗銑精銑前端面 金工
2 粗銑精銑后端面 金工
五 刨 粗精刨寬度為75的燕尾槽 金工
1 粗刨75的燕尾槽 金工
2 精刨75的燕尾槽 金工
六 鉆 鉆長(zhǎng)度為225左右端面上的Φ8mm孔 金工
1 鉆左端面Φ8mm孔 金工
2 鉆右端面Φ8mm孔 金工
七 鉆 鉆φ75上端面4-Φ6mm孔 金工
八 鉆 鉆225X130端面沉頭孔 金工
九 鉗 表面去毛刺 鉗工
十 涂料
十一 檢 檢驗(yàn)入庫(kù) 檢驗(yàn)
4.2.2 工藝路線方案二
一 毛坯 準(zhǔn)備毛坯
1 鑄造毛坯 鑄造
2 時(shí)效熱處理 熱
3 涂底漆 油漆
二 銑 粗銑精銑高度為37.5的上下端面 金工
1 粗銑精銑φ75上端面 金工
2 粗銑精銑225X130下端面 金工
三 銑 粗精銑長(zhǎng)度為225左右端面 金工
1 粗銑精銑左端面 金工
2 粗銑精銑右端面 金工
四 銑 粗精銑寬度為130前后端面 金工
1 粗銑精銑前端面 金工
2 粗銑精銑后端面 金工
五 刨 粗精刨寬度為75的燕尾槽 金工
1 粗刨75的燕尾槽 金工
2 精刨75的燕尾槽 金工
六 鉆 鉆長(zhǎng)度為225左右端面上的Φ8mm孔 金工
1 鉆左端面Φ8mm孔 金工
2 鉆右端面Φ8mm孔 金工
七 鉆 鉆φ75上端面4-Φ6mm孔 金工
八 鉆 鉆225X130端面沉頭孔 金工
九 鉗 表面去毛刺 鉗工
十 涂料
十一 檢 檢驗(yàn)入庫(kù) 檢驗(yàn)
4.2.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺(tái)設(shè)備，加工過(guò)程比較繁瑣，而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲?chē)床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在過(guò)程有一定難度，要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。因此綜合2個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過(guò)程如下：
一 毛坯 準(zhǔn)備毛坯
1 鑄造毛坯 鑄造
2 時(shí)效熱處理 熱
3 涂底漆 油漆
二 銑 粗銑精銑高度為37.5的上下端面 金工
1 粗銑精銑φ75上端面 金工
2 粗銑精銑225X130下端面 金工
三 鉆 鉆φ75上端面4-Φ6mm孔 金工
四 鉆 鉆225X130端面沉頭孔 金工
五 銑 粗精銑長(zhǎng)度為225左右端面 金工
1 粗銑精銑左端面 金工
2 粗銑精銑右端面 金工
六 銑 粗精銑寬度為130前后端面 金工
1 粗銑精銑前端面 金工
2 粗銑精銑后端面 金工
七 刨 粗精刨寬度為75的燕尾槽 金工
1 粗刨75的燕尾槽 金工
2 精刨75的燕尾槽 金工
八 鉆 鉆長(zhǎng)度為225左右端面上的Φ8mm孔 金工
1 鉆左端面Φ8mm孔 金工
2 鉆右端面Φ8mm孔 金工
九 鉗 表面去毛刺 鉗工
十 涂料
十一 檢 檢驗(yàn)入庫(kù) 檢驗(yàn)
4.3 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
4.3.1 機(jī)床選用
①.工序2、3、4是粗銑和半精銑、精銑。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的X52K銑床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-7。
②.工序6、7、8是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。
4.3.2 選擇刀具
①.在銑床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金車(chē)刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位銑刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
4.3.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“升降臺(tái)垂直導(dǎo)軌磨床上拖板” 零件材料為HT200，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以后簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄鐵的硬度HB為143～269，表2.2-23 灰鑄鐵的物理性能，HT200密度ρ=7.2～7.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。
表3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類(lèi)別
同類(lèi)零件的年產(chǎn)量[件]
重型
（零件重>2000kg）
中型
（零件重100~2000kg）
輕型
（零件重<100kg）
單件生產(chǎn)
5以下
10以下
100以下
小批生產(chǎn)
5~100
10~200
100~500
中批生產(chǎn)
100~300
200~500
500~5000
大批生產(chǎn)
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產(chǎn)
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類(lèi)型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊(cè)》表3.1-19 特種鑄造的類(lèi)別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，采用機(jī)器砂模造型鑄件。
表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)
鑄造方法
公差等級(jí)CT
灰鑄鐵
砂型手工造型
11~13
砂型機(jī)器造型及殼型
8~10
金屬型
7~9
低壓鑄造
7~9
熔模鑄造
5~7
根據(jù)上表選擇金屬型公差等級(jí)為7級(jí)。
3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值
鑄件基本尺寸
公差等級(jí)CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
250
1.6
1.8
2.0
根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級(jí)為8級(jí)的公差數(shù)值為1.8。
表3-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量（JB2854-80）如下
鑄件基本尺寸
加工余量等級(jí) 6
澆注時(shí)位置
>120~250
6.0
4.0
頂、側(cè)面
底 面
鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
第5章 確定切削用量及基本時(shí)間
5.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定
5.1.1 切削用量
本工序?yàn)榇帚娋姼叨葹?7.5的上下端面。
包括粗銑精銑φ75上端面，粗銑精銑225X130下端面
已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，β=45°已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機(jī)床選用X52K立式銑床。
1.確定每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，X52K立式臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.16～0.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。
2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。
3.確定切削速度
根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時(shí)查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。
根據(jù)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。
則實(shí)際切削：
Vc =
Vc==56.52m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
f=
f==0.16mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)f=0.16mm/z, a=50mm,
a=2.5mm, Vf=490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。
根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書(shū)可知：機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率P= P×P
P=7.5×0.8=6＞P= 3.5kw
因此機(jī)床功率能滿(mǎn)足要求。
5.1.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==4.6min
5.2 工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定
5.2.1 切削用量
本工序?yàn)殂姶志婇L(zhǎng)度為225左右端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機(jī)床選用XA6132銑床。
1.確定每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，查得每齒進(jìn)給量f=0.20～0.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。
根據(jù)XA6132銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。
則實(shí)際切削：
Vc =
Vc==23.55m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
f=
f==0.23mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿(mǎn)足要求。
5.2.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==4.3 min
5.3工序Ⅲ切削用量及基本時(shí)間的確定
5.3.1切削用量
粗精銑寬度為130前后端面
所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。其他與上道工序類(lèi)似。
1.確定每次進(jìn)給量f
根據(jù)資料，查得每齒進(jìn)給量fz=0.20～0.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。
根據(jù)XA6132型銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。
則實(shí)際切削：
Vc =
Vc==47.1m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
f=
f==0.2mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依據(jù)上述校驗(yàn)方法可知機(jī)床功率能滿(mǎn)足要求。
5.3.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：
t=
t==5.8 min
5.4 工序Ⅳ切削用量及基本時(shí)間的確定
5.4.1切削用量
粗精刨寬度為75的燕尾槽
所選刀具為燕尾槽專(zhuān)用刨刀。其他與上道工序類(lèi)似。
1.確定每次進(jìn)給量f
根據(jù)資料，查得每齒進(jìn)給量fz=0.20～0.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。
3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f
根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。
根據(jù)BC6065刨床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。
則實(shí)際切削：
Vc =
Vc==47.1m/min
實(shí)際進(jìn)給量：
f=
f==0.2mm/z
4.校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依據(jù)上述校驗(yàn)方法可知機(jī)床功率能滿(mǎn)足要求。
5.4.2 基本時(shí)間
根據(jù)資料所知燕尾槽專(zhuān)用刨刀基本時(shí)間為：
t=
t==5.8 min
5.5工序Ⅴ切削用量及基本時(shí)間的確定
5.6.1 切削用量
本工序?yàn)殂@長(zhǎng)度為225左右端面上的Φ8mm孔。
鉆頭選用φ8的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆刀，r0=0,a0=8°,kr=5°鉸孔擴(kuò)削用量：
1. 確定進(jìn)給量f
根據(jù)參考文獻(xiàn)三表10.4-7查出f表=0.65～1.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.72。
2. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n
根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。
故K=0.87
故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min
N’=
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇n=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度V為：
V=
5.5.2時(shí)間計(jì)算：
1.鉆孔基本工時(shí)：
T =
式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm
T=
5.6工序Ⅷ的切削用量及基本時(shí)間的確定
5.6.1 切削用量
本工序?yàn)殂@φ75上端面4-Φ6mm的孔。鉆頭選用φ6的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆刀
確定進(jìn)給量f
根據(jù)參考文獻(xiàn)三表10.4-7查出f表=0.65～1.4.按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.72。
3. 確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n
根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。
故K=0.87
故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min
N’=
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇n=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度V為：
V=
5.6.2時(shí)間計(jì)算：
1.鉆孔基本工時(shí)：
T =
式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm
T=
4. 半精鉸基本工時(shí)：
l=
L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm,
T=
3.精鉸基本工時(shí)：
l=
取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm
T=
5.7 工序Ⅸ的切削用量及基本時(shí)間的確定
5.7.1切削用量
本工序?yàn)殂@225X130端面沉頭孔
機(jī)床：鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取。
實(shí)際切削速度：
5.7.2切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取。
加工基本時(shí)間：
第6章 (鉆φ75上端面4-Φ6孔)夾具設(shè)計(jì)
6.1設(shè)計(jì)要求
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。上面即為鉆φ75上端面4-Φ6孔(鉆孔)的專(zhuān)用夾具，本夾具將用于Z525鉆床。
在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工的要求，首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。
機(jī)床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力（切削力等）作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。
3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。
以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。
機(jī)床的分類(lèi)
機(jī)床夾具種類(lèi)繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類(lèi)。
按夾具的使用特點(diǎn)可分為：通用夾具，專(zhuān)用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，
拼裝夾具。
按使用機(jī)床可分為：車(chē)床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機(jī)床夾具，數(shù)控機(jī)床夾具，自動(dòng)機(jī)床夾具，自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。
按夾緊的動(dòng)力源可分為：手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。
工件的裝夾方法
工件裝夾的方法有兩種：
將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤(pán)上
將工件裝夾在家具上
采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn)：
a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量
b、縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”
d、改善工人的勞動(dòng)條件，降低生產(chǎn)成本
本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。
6.2夾具設(shè)計(jì)
6.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。
6.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：鉆頭Φ6。
則軸向力：見(jiàn)《工藝師手冊(cè)》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時(shí) T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。
6.3定位誤差的分析
制造誤差ZZ
（1）中心線對(duì)定位件中心線位置精度
. 取.
（2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297）
故，.
則.
知此方案可行。
6.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿(mǎn)足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
圖6.1 可換鉆套
工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.4：
表3.4 鉆套
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
6
16
11
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖6.2 固定襯套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.5：
表6.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱(chēng)尺寸
允差
公稱(chēng)尺寸
允差
18
+0.034
+0.016
12
10
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板，用4個(gè)沉頭螺釘和2個(gè)錐銷(xiāo)定位于夾具體上。
6.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過(guò)定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。
第7章(銑面)夾具設(shè)計(jì)
7.1設(shè)計(jì)要求
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。下面即為銑床夾具(銑面)的專(zhuān)用夾具，本夾具將用于X52K銑床。
本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問(wèn)題。
7.2夾具設(shè)計(jì)
7.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。
由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，進(jìn)行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有：
方案Ⅰ：選底平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
方案Ⅱ：選一面兩銷(xiāo)定位方式，2面用擋銷(xiāo)，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
分析比較上面二種方案：方案Ⅱ中的定位是不正確的，擋銷(xiāo)的位置是固定，且定位與夾緊應(yīng)分開(kāi)，因夾緊會(huì)破壞定位。
通過(guò)比較分析只有方案Ⅰ滿(mǎn)足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位，從而保證其尺寸公差要求。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。
7.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：面銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式：
有：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇
a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。
(3)夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過(guò)程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，只能進(jìn)行粗略的估算。
估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。
估算的步驟：
a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。
b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。
c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿(mǎn)足條件：FJ>FJ需。
夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2]
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò)，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；
（2）擴(kuò)力比大；
（3）自瑣性能好；
（X）行程不受限制；
（5）夾緊動(dòng)作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過(guò)定位銷(xiāo)的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱(chēng)中心在規(guī)定位置上。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得：
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
7.3定位誤差的分析
為了滿(mǎn)足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
7.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
總 結(jié)
畢業(yè)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)。
畢業(yè)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)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次畢業(yè)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畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次畢業(yè)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(zhuān)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。
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[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(chē)廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］.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
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