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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）q
JK07零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)
院 系
專 業(yè)
班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
姓 名
指導(dǎo)老師
二Ο一五年 1月 日
摘 要
本文是對(duì)JK07零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程。此外還對(duì)JK07零件的一道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具.
機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)JK07鉆床夾具設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：JK07零件，工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差
Abstract
This paper is the analysis of technology of JK07 machining application and processing, mainly including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route formulation, tool selection, the determination of cutting conditions, process documents. Choose the correct methods for processing, processing process design reasonable. In addition, processing of a procedure of JK07 parts of the design of the fixture.
Many types of machine tool fixture, wherein, universal fixture used the most widely, size has been standardized, and professional factory production. But widely uses in the volume production, specially for a special fixture workpiece machining process service, then needs various manufacturing plant according to the workpiece processing technology to design and manufacture. The main content of this paper is the design of drilling jig fixture design JK07 design.
Keywords: JK07 parts, process, procedure, cutting, clamping, positioning,
36
目錄
一、緒論 1
1.1 機(jī)械加工工藝概述 1
1.2機(jī)械加工工藝流程 1
1.3夾具概述 1
1.4機(jī)床夾具的功能 2
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 2
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 2
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3
二、左擺動(dòng)杠桿的工藝分析 4
2.1左擺動(dòng)杠桿的用途 4
2.2左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求 4
2.3左擺動(dòng)杠桿的工藝分析 5
2.4確定左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型 5
三、確定毛坯、繪制毛坯簡圖 5
3.1選擇毛坯 5
3.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 6
四、擬定左擺動(dòng)杠桿工藝路線 7
4.1定位基準(zhǔn)的選擇 7
4.2表面加工方法的確定 7
4.3加工階段的劃分 8
4.4工序的集中與分散 8
4.5工序順序的安排 9
4.6確定工藝路線 9
五、加工余量、工序尺寸、和公差的確定 11
5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 11
5.2加工余量工序尺寸及公差的確定 12
六、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 16
6.1粗精銑寬24mm，毛坯28mm，的下表面 16
6.2孔的加工 17
6.3 銑槽 22
6.4時(shí)間定額的計(jì)算 22
七、專用夾具設(shè)計(jì) 25
7.1 研究原始質(zhì)料 25
7.2 設(shè)計(jì)要求 25
7.3 夾具的組成 26
7.4 夾具的分類和作用 26
7.5設(shè)計(jì)要求 29
7.6夾具設(shè)計(jì) 29
7.6.1 定位基準(zhǔn)的選擇 29
7.6.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 29
7.6.3定位誤差的分析 32
7.6.4鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 33
7.6.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 34
結(jié) 論 36
參考文獻(xiàn) 37
致 謝 38
一、緒論
1.1 機(jī)械加工工藝概述
機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。
機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。
機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。
技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。
總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機(jī)械加工工藝流程
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線。
5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時(shí)定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。
1.3夾具概述
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中。
在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(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，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。
“工欲善其事，必先利其器?！?
工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。
1.4機(jī)床夾具的功能
在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。
1．機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。
（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2．機(jī)床夾具的特殊功能
機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。
（1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。
（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國際生產(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)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(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)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(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）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。
4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。
5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。
精密化
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。
柔性化
機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
標(biāo)準(zhǔn)化
機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
二、左擺動(dòng)杠桿的工藝分析
圖1.1
2.1左擺動(dòng)杠桿的用途
杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力（用力點(diǎn)、支點(diǎn)和阻力點(diǎn)）的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為F1? L1=F2?L2。式中，F(xiàn)1表示動(dòng)力，L1表示動(dòng)力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達(dá)到平衡，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一。
2.2左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求
表1.1 左擺動(dòng)杠桿的零件技術(shù)要求
加工表面
尺寸及偏差
mm
公差及精度等級(jí)
表面粗糙度Ra
um
左擺動(dòng)桿上面
177
IT9
3.2
左擺動(dòng)桿右面
IT9
3.2
左擺動(dòng)桿左面
IT9
3.2
右圖H8孔
IT8
1.6
右圖孔
IT7
1.6
左圖孔及M10螺紋
M10
IT8
6.4
中圖盲孔
*18
IT8
6.4
左圖孔
IT7
1.6
2mm槽
2
IT8
3.2
8mm槽
8
IT8
3.2
2.3左擺動(dòng)杠桿的工藝分析
分析零件圖可知，左擺動(dòng)杠桿的上、左和右端面的粗糙度要求較高，為3.2，所以需要進(jìn)行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高，又因?yàn)槭谴笈a(chǎn)，所以采用鍛造毛坯的方法，其他面無需加工。零件中幾個(gè)孔的要求較高，粗糙度為3.2，但孔的直徑較小，所以采取鉆、粗鉸，精鉸的加工以確保精度等級(jí)。零件中對(duì)形位公差的要求并不高。由此，該零件加工方便，工藝性較好。
2.4確定左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型
依設(shè)計(jì)題目知：Q=5000件/年，m=1件/年，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得：
N=5000臺(tái)/年X1件/臺(tái)X（1+3%）X（1+0.5%）=5175.75
左擺動(dòng)杠桿重量為0.9kg，由表1-3知，左擺動(dòng)杠桿屬輕型零件；由表1-4知，該左擺動(dòng)杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
三、確定毛坯、繪制毛坯簡圖
3.1選擇毛坯
由于左擺動(dòng)杠桿在實(shí)際應(yīng)用中要承受較大的力，為了增強(qiáng)左擺動(dòng)杠桿的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯采用鍛件。該零件尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)、形狀較復(fù)雜，為提高生產(chǎn)率和精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的薄膜斜度為
3.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量
由表2-10和表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下的因素
3.2.1公差等級(jí)
由左擺動(dòng)杠桿的技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級(jí)為普通級(jí)。
3.2.2鍛件重量
已知機(jī)械加工后的左擺動(dòng)杠桿的重量為1.2Kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前的鍛件的重量為2.3Kg
3.2.3鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)
對(duì)左擺動(dòng)杠桿進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件的包容體的長度、寬度和高度，即179mm，
32mm，24mm。（詳見毛坯圖）;由公式（2-3）和（2-5）可以計(jì)算出鍛件的復(fù)雜系數(shù)
3.2.4鍛件材質(zhì)系數(shù)
由于該材料為45號(hào)鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級(jí)。
3.2.5零件表面粗糙度
由零件圖可知，該左擺動(dòng)杠桿的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于1.6um
根據(jù)上述因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表二
表2.1 左擺動(dòng)杠桿鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量
項(xiàng)目
機(jī)械加工余量/mm
尺寸工差/mm
毛坯尺寸/mm
備注
左擺動(dòng)杠桿左端面
2*2=4
2.5
表2-1至表2-5
左擺動(dòng)杠桿中端面
2*2=4
2
表2-1至表2-5
左擺動(dòng)杠桿上端面
2*2=4
1.6
表2-1至表2-5
φ12孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
φ15孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
φ12孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
M10mm螺紋孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
φ6孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
φ12盲孔
2*2=4
1.7
5
表2-1至表2-5
8mm槽
2*2=4
0.5
表2-1至表2-5
2mm槽
2*1=2
0.5
0
表2-1至表2-5
四、擬定左擺動(dòng)杠桿工藝路線
4.1定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)還有精基準(zhǔn)，通常先確定精基準(zhǔn)，再確定粗基準(zhǔn)。
4.1.1精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇左擺動(dòng)杠桿的上端面和左端面為精準(zhǔn)，零件上的很多表面和孔都可以采用他們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。另一方面，我們可以以這兩個(gè)面為定位基準(zhǔn)，加工其他的平面和孔，保證“基準(zhǔn)重合”的原則。最后一方面，以這兩個(gè)面為定位基準(zhǔn)，在加緊方便。
4.1.2粗基準(zhǔn)的選擇
作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該平整，沒有飛邊、毛刺、或其他的欠缺。本例選擇右端面為粗基準(zhǔn)。
4.2表面加工方法的確定
根據(jù)左擺動(dòng)杠桿零件圖上個(gè)加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件個(gè)表面的加工方法。如表3.1所示
表3.1 左擺動(dòng)杠桿各表面加工方案
加工表面
尺寸精度等級(jí)
表面粗糙度Ra/um
加工方案
備注
左端面
IT9
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
右端面
IT9
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
上端面
IT9
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
H8孔右圖
IT8
1.6
鉆-粗鉸-精鉸
表1-7
孔
IT7
1.6
鉆-精鉸
表1-7
H8孔
IT7
1.6
鉆-粗鉸-精鉸
表1-7
攻螺紋M10
IT8
6.4
鉆-攻螺紋
孔左圖
IT8
6.3
鉆-鉸
表1-7
盲孔
IT8
1.6
鉆-粗鉸-精絞
表1-7
8mm的槽
IT8
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
2mm槽
IT12
6.3
粗銑
表1-8
4.3加工階段的劃分
該左擺動(dòng)杠桿的質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。在粗加工階段，首先應(yīng)該將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面和孔的加工精度;然后粗鉆其他的一些孔，再粗鉸、、的孔；在精鉸刀加工階段，完成粗糙度為1.6的孔的精鉸加工。
4.4工序的集中與分散
由于生產(chǎn)類型是大批生產(chǎn)，采用工序集中的加工工序。采用外能型機(jī)床以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中的原則是工價(jià)的裝夾次數(shù)少，可以縮短輔助時(shí)間。
4.5工序順序的安排
4.5.1機(jī)械加工工序
遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)-左端面與上端面；遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序；遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面-左端面和上端面，再加工次端面-右端面；遵循“先面后孔”原則，先加工三個(gè)端面，然偶加工剩下的幾個(gè)孔。
4.5.2熱處理工序
模鍛成型后切邊，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為241-285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對(duì)機(jī)械加工帶來的不利影響。
4.5.3輔助工序
半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序;精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。
綜上所述，該左擺動(dòng)杠桿工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工-熱處理-主要孔的精加工
4.6確定工藝路線
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表四列出了杠桿的工藝路線
表3.2 杠桿的工藝路線
工序名稱
機(jī)床設(shè)備
刀具
量具
1
粗銑左右端面及上下端面
XK52銑床
面銑刀
游標(biāo)卡尺
2
半精銑左端面，上端面，右端面
XK52銑床
面銑刀
游標(biāo)卡尺
3
倒R=3mm圓角
XK52銑床
車刀
游標(biāo)卡尺
4
鉆-粗鉸-精絞*18盲孔
Z515鉆床
麻花鉆 鉸刀
游標(biāo)卡尺
5
鉆-粗鉸-精鉸孔H8
Z515鉆床
麻花鉆 鉸刀
游標(biāo)卡尺
6
鉆-粗鉸-攻螺紋M10
Z515鉆床
麻花鉆 鉸刀
游標(biāo)卡尺
7
鉆-粗鉸-精鉸孔*2
Z515鉆床
麻花鉆 鉸刀
游標(biāo)卡尺
8
鉆-精鉸孔
Z515鉆床
麻花鉆 鉸刀
游標(biāo)卡尺
9
粗銑-半精銑8mm槽
XK52
銑刀
游標(biāo)卡尺
10
粗銑2mm槽
XK52
銑刀
游標(biāo)卡尺
11
去毛刺
鉗工臺(tái)
平銼
12
中檢
塞規(guī) 百分尺 卡尺
13
清洗
清洗機(jī)
14
終檢
塞規(guī) 百分尺 卡尺
表3.3 左擺動(dòng)杠桿加工工序安排
工序號(hào)
工 序 內(nèi) 容
簡 要 說 明
10
粗銑左右端面及上下端面
“先基準(zhǔn)后其他”
20
半精銑左端面，上端面，右端面
“先基準(zhǔn)后其他”、 “先主后次”
30
粗鉆Φ12*18mm盲孔、Φ15H8通孔
“先面后孔” 、“先主后次”
40
擴(kuò)Φ15孔，再粗絞-精絞Φ15孔、Φ12*18mm盲孔，
“先粗后精”
50
粗鉆-粗鉸-攻螺紋M10
“先粗后精”
60
粗鉆Φ12H8孔、Φ12*11孔、Φ6孔
“先粗后精”
70
粗?jǐn)UΦ12H8孔、Φ12*11孔，精擴(kuò)12*11孔，精絞12H8孔、Φ6孔
“先粗后精”
80
粗銑2mm、8mm槽，半精銑8mm槽
“先粗后精”
五、加工余量、工序尺寸、和公差的確定
5.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備
5.1.1選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床
1）工序1、2、3、4、、10、11是粗銑和精銑。各工序工步不多成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率故選用立式機(jī)床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大精度要求不很高選用常用的XK52。
銑床參數(shù)如下
型號(hào)XK52,主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm。主軸轉(zhuǎn)速65~1800r/min。
工作臺(tái)面積(長×寬)1000×250。工作臺(tái)最大行程:縱向(手動(dòng)/機(jī)動(dòng))620mm,橫向手動(dòng)190mm、機(jī)動(dòng)170mm升降手動(dòng)370mm、機(jī)動(dòng)350mm。
工作臺(tái)進(jìn)給量:縱向35~980mm/min、橫向25~765mm/min、升降12~380mm/min。工作臺(tái)快速移動(dòng)速度:縱向2900mm/min、橫向2300mm/min、升降1150mm/min。工作臺(tái)T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機(jī)功率4.5KW。
2)工序5、6、7、8、9為鉆、絞孔因加工孔較小精度要求較高表面粗糙度數(shù)值小需要較精密的機(jī)床才能滿足要求因此選用Z515
鉆床的參數(shù)如下
型號(hào)Z515主軸轉(zhuǎn)速320-2900r/min,主軸行程100mm最大鉆孔直徑15mm工作臺(tái)臺(tái)面尺寸350x350(mm x mm),主電動(dòng)機(jī)功率0.6kw。
5.1.2選擇夾具 本零件除了粗銑及半精銑槽鉆孔等工序需要專用夾具外其他的使用通用夾具即可。
5.1.3選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。
由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個(gè)重要部分。刀具應(yīng)具有高剛度足夠的強(qiáng)度和韌度高耐磨性良好的導(dǎo)熱性良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性抗粘接性化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件左擺動(dòng)杠桿材料為45鋼推薦用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性, 在高速切削鋼料時(shí)刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。
1）粗精銑24mm的上下表面用YT15端銑刀。
2）粗精銑28左端面及177mm的前后表面用高速鋼圓柱銑刀。
3）鉆孔用高速鋼麻花鉆絞孔用高速鋼鉸刀。
4）銑8mm槽直齒三面刃銑刀2mm槽用鋸片銑刀。
5.2加工余量工序尺寸及公差的確定
根據(jù)各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：
1、24mm上表面
參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量
表4.1
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
粗銑
2.0
IT12
55
2、24mm下表面
參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量
表4.2
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
半精銑
1
IT6
55
粗銑
3
IT12
56
56
毛坯
3
59
59
3、177mm后表面
參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量
表4.3
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
粗銑
2.0
IT12
26
4、177mm前表面
參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量
表4.4
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
半精銑
0.5
IT6
24
粗銑
1.5
IT12
24.5
24.5
毛坯
2
26
26
5、28mm右表面
參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量
表4.4
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
半精銑
1
IT6
177
粗銑
2
IT12
178
178
毛坯
3
180
180
6、28mm左表面
參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定各工序尺寸及加工余量
表4.6
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
半精銑
1
IT6
177
粗銑
2
IT12
178
178
毛坯
3
180
180
7、φ12H8孔
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量
表4.7
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精絞
0.15
IT7
φ12
擴(kuò)孔
0.85
IT9
φ11.85
11.85
鉆孔
11
IT12
φ11
11
毛坯
4
8
8、φ6孔
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量
表4.8
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精絞
1
IT6
φ6
鉆孔
2
IT12
φ5.8
5.8
毛坯
4
2
9、φ12*11孔
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量
表4.9
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
擴(kuò)孔
1
IT12
φ12
擴(kuò)孔
3
IT12
φ11
11
鉆孔
8
IT12
φ8
8
毛坯
4
8
10、φ15H8孔
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量
表4.10
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精絞
0.0.5
IT6
φ15
粗絞
0.1
IT6
φ14.95
擴(kuò)孔
0.85
IT6
φ14.85
鉆孔
14
IT12
φ14
14
毛坯
4
11
11、φ12*18孔
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表2-8、2-4確定各工序尺寸及加工余量
表4.11
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精絞
0.05
IT6
φ12
粗絞
0.95
IT12
φ11.95
11.95
鉆孔
11
IT12
φ11
11
毛坯
4
8
12、寬2mm槽
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表2-15、2-16確定各工序尺寸及加工余量
表4.12
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
粗銑
2.0
IT12
2
13、寬8mm槽
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)》表2-15、2-16確定各工序尺寸及加工余量
表4.13
工序名稱
余量
工序達(dá)到的公差等級(jí)
最小級(jí)限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精銑
2
IT6
8
粗銑
2
IT12
6
6
毛坯
4
2
六、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算
6.1粗精銑寬24mm，毛坯28mm，的下表面
工序10 粗銑寬度為24mm的下表面
加工條件：
工件材料：45鋼鍛造。
機(jī)床：XK52立式銑床。
查參考文獻(xiàn)[1]表30—34
刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：YT15，D100mm，齒數(shù)Z=8，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm
所以銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-75取=0.12mm/Z
銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)[1]表30—34取V=1.33/ms。
由機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速式（2.1）
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 n=300r/min
實(shí)際銑削速度v：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表2.4-81，=30mm
被切削層長度l：取l= 28~30
刀具切入長度： 式（5.2）刀具切出長度：取=2mm
走刀次數(shù)為1
工序20 精銑寬度為24mm（毛坯28mm）的下平面
加工條件：
工件材料：45鋼，鍛造。
機(jī)床：XK52立式銑床。
由參考文獻(xiàn)[1]表30—31
刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：YT15，D=100mm，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表30—31取=0.08/Z
銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)[1]表30—31取V=0.32m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n，由式（2.1）有：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31 n=75r/min
實(shí)際銑削速度v:
進(jìn)給量,由式(2.3)有:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
刀具切入長度:精銑時(shí)=D=100mm
刀具切出長度:取=2mm
走刀次數(shù)為1
6.2孔的加工
工序30、50、60 確定鉆削用量
確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z535立式鉆床說明書,取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)
床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)表28-9,允
許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量f遠(yuǎn)小于及故所選f可用。
（1）確定鉆孔的切削用量
鉆孔選用機(jī)床為Z515鉆床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。
則取
確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為 （5.2）
查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =
（2）鉆螺紋孔及攻螺紋
鉆螺紋底孔
取
（）
所以 （）
按機(jī)床選取= （）
所以實(shí)際切削速度 （）
切削工時(shí)（一個(gè)孔）：
攻螺紋
根據(jù)表4-32選取
所以 （293）
按機(jī)床選取
所以實(shí)際切削速度
所以切削時(shí)間（一個(gè)孔）：
(3)孔φ15H8：
查表2-28可得，精鉸余量為 Z精=0.15mm;擴(kuò)孔的余量為Z擴(kuò)=0.85mm；鉆孔的余量為Z=14mm
查表1-20可確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：精鉸IT8；擴(kuò)孔IT10；鉆孔IT12
根據(jù)上述結(jié)果，查表2-40可知，個(gè)工步公差為：精鉸，15～15.027；擴(kuò)孔，
14.85～14.92；鉆孔14～14.018
其相互關(guān)系參看右圖
鉆孔工步
1）背吃刀量=14mm
2）進(jìn)給量 由表5-12，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.2mm/r
3)切削速度 由表5-22查得，因?yàn)楣ぜ?5號(hào)鋼，v=20m/min，帶入公式得
參照表4-15所列XK52型立式機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=590r/min。實(shí)際轉(zhuǎn)速為
擴(kuò)孔工步
1）背吃刀量=0.85mm
2）進(jìn)給量 由表5-31可查得，取f=0.50 mm/r
3）切削速度計(jì)算 由表5-31可得 v=2 m/min
參照表4-9所列Z525型立式鉆床單主軸轉(zhuǎn)速，取n=97 r/min。
實(shí)際轉(zhuǎn)速
精鉸工步
1）背吃刀量=0.15 mm
2）進(jìn)給量 查表5-31 f=0.4 mm/r
3)切削速度計(jì)算 查表5-31可查到 v=4 m/min
參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=140 r/min
實(shí)際轉(zhuǎn)速
工序40、70確定擴(kuò)孔切削用量
1)確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-31, 。根據(jù)Z515機(jī)床說明書取f=0.57mm/r。
2）確定切削速度v及n 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表28-33，取。修正系數(shù)：
（根據(jù)）
故
查機(jī)床說明書取。實(shí)際切削速度為
工序40、50、70確定鉸孔切削用量
（1）確定進(jìn)給量f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-36，，按該表
注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說明書取。
（2）確定切削速度v及n 由參考文獻(xiàn)[7]表28-39取。由參考文獻(xiàn)[1]表28-3，得修正系數(shù)，（根據(jù)）
故
查Z515說明書，取n=100r/min,實(shí)際鉸孔速度
6.3 銑槽
工序80
粗銑fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/πd=955.4r/min
Vf=n×fz=114.6mm/r
精銑 fz=0.10mm/r ap=2mm Vc=150m/min n=1000Vc/πd=1194.2r/min
Vf=n×fz=119.4mm/r
6.4時(shí)間定額的計(jì)算
一、計(jì)算盲孔的時(shí)間
基本時(shí)間的計(jì)算
1）鉆孔 查表5-41，=24 mm， =2 mm =5 mm
f=0.2 mm/r, n=590 r/min
帶入
2）擴(kuò)孔 根據(jù)表5-41，，按=15 ，=1.5，查得=0.56 mm ，
=5.3 mm
3）鉸孔 根據(jù)表5-41及表5-42 查得
=20 mm ，=22 mm ，l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min
輔助時(shí)間的計(jì)算
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為 =（0.15～0.2）,本例取=0.15，則各工步的輔助時(shí)間為：
鉆孔工步：=0.15×15.8=2.37s
擴(kuò)孔工步：=0.15×33.8=5.07s
精鉸工步：=0.15×45.6=6.84s
其他時(shí)間計(jì)算
除了作業(yè)時(shí)間之外，每件工序的單位時(shí)間還包括布置工作地點(diǎn)時(shí)間、休息時(shí)間與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于是大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%～7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%～4%,在此均取3%，則各工序的其他時(shí)間（+）可按關(guān)系式（3%+3%）+×(+)計(jì)算，他們分別為：
鉆孔：+=6%×（2.37+15.8）=1.09s
擴(kuò)孔：+=6%×（5.07+33.8）=2.33s
鉸孔：+=6%×（6.84+45.6）=3.15s
單件總時(shí)間的計(jì)算
鉆孔工步：=15.6+2.37+1.09=19.06s
擴(kuò)孔工步：=33.8+5.07+2.33=41.2s
鉸孔工步：=45.6+6.84+3.15=55.51s
加工單件總時(shí)間
T=19.06+41.2+55.5=115.78
二、鉆孔
（1） 機(jī)床的選擇：選用CA6140臥式車床
（2） 刀具的選擇：選用直徑10mm高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆
（3） 切削用量選擇：
查表得：f=0.2-0.4mm/r，進(jìn)給量取f=0.32mm/r
當(dāng)使用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆加工HT200，f=0.32mm/r，查出，
則根據(jù)
按CA6140車床的轉(zhuǎn)速列表查得與424.2r/min相近的轉(zhuǎn)速為n=400r/min，得實(shí)際切削速度為
確定，f=0.32mm/r，n=400r/min，v=22.62m/min
（4）計(jì)算基本工時(shí)
其中，，取
所以，
七、專用夾具設(shè)計(jì)
7.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來加工軸承孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
7.2 設(shè)計(jì)要求
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，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時(shí)不離開已經(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
機(jī)床夾具種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。
按夾具的使用特點(diǎn)可分為：通用夾具，專用夾具，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。
7.3 夾具的組成
(1) 定位元件
夾具上的圓柱銷5、菱形銷9和支承板4都是定位元件，通過它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
(2) 夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個(gè)零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。
(3) 對(duì)刀或?qū)蜓b置
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。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導(dǎo)向裝置，確定了鉆頭軸線相對(duì)定位元件的正確位置。銑床夾具上的對(duì)刀塊和塞
尺為對(duì)刀裝置。
(4) 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。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面，保證了鉆套1的軸線垂直于鉆床工作臺(tái)以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺(tái)。因此，夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過渡盤、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。
(5) 夾具體
夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，如圖3-3中的件3，通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。
(6) 其它裝置或元件
它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。
7.4 夾具的分類和作用
（1）按專業(yè)程度劃分
1）通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2）專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3）通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。
4）組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5）隨行夾具
隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。
（2）按使用的機(jī)床分類
由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。
（3）按夾緊動(dòng)力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用：1．縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
夾具的使用一般包括兩個(gè)過程：其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整，這個(gè)過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對(duì)刀塊來快速實(shí)現(xiàn)，或者通過找正、試切等方法來實(shí)現(xiàn)，但速度稍慢；其二是被加工工件在夾具中的安裝，這個(gè)過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等)，因此能迅速實(shí)現(xiàn)。
2．確保并穩(wěn)定加I精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量
加工過程中，工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
3．降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng)
由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度，或者根本不需要找正和調(diào)整，所以，這些專用夾具的使用降低了對(duì)工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
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
7.5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)專用夾具。本夾具將用于Z525鉆床。成批生產(chǎn)，任務(wù)為設(shè)計(jì)一鉆M10螺紋底孔。
本夾具無嚴(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題。
7.6夾具設(shè)計(jì)
7.6.1 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：進(jìn)行加工前，外圓面進(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：選外圓面平面、和側(cè)面和墊板定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的螺旋壓塊來夾緊。
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)上簡單易操作。
7.6.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
鉆該孔時(shí)選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得：
切削力公式：
式中鉆M10螺紋底孔
查表得：
其中：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得：
有：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[5]表 可得：
所以
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(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