CA6140車(chē)床手柄座課程設(shè)計(jì)

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1、CA6140車(chē)床手柄座M5.5mm油孔夾具課程設(shè)計(jì) 零件的分析 零件的作用 零件的工藝分析 CA6140車(chē)床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加 工，螺 紋孔的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度 要求，特別是 孔的加工，幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工， 現(xiàn)將主要加工面分述如下：孔的加工 該零件共有5個(gè)孔要加工：cp 45mm是零件的主要加工面，多組面，孔與其有位置 尺寸度要求，因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需精加工且盡早加工出來(lái)；（p 10mm 孔與R13mm 有平行度要求，也要精加工；4mm是不通孔，特別

2、注意該孔的加工深度；cp 5mm圓 錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精較。Q 5.5mm油孔是本組成員本次 夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工序，它與槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求，并且其孔的 加工精度有 R3.2 的要求，因此對(duì)其也應(yīng)該要進(jìn)行精校。 面的加工 該零件共有3個(gè)端面要加工：cp 45mm圓柱小端面精度要求較高，同時(shí)也是配合 （p25mm 孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面，需精加工；（p 45mm圓柱大端面以及cp 25mm孔端面粗銃既 可。 槽的加工 該零件僅有2個(gè)槽需加工：cp 25mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm,需精加 工，底面加工精度要求不高，但與R13m

3、m孔上表面有30mm的尺寸要求，而加工鍵 槽時(shí)很難以cp 45mm上表面為定位基準(zhǔn)，因而要特別注意尺寸鏈的推算，保證加工尺 寸要求；深槽要注意加工深 度，由于表面粗糙度為Ra6.3mm,半精銃即可。 螺紋孔的加工M10mm螺紋孔的加工，它與R13mm孔和cp 25mm孔中心線(xiàn)有30 角度 要求，同時(shí)中心線(xiàn)與cp 45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。 由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工cp45mm圓柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作 為后 續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的cp 25mm孔，進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的孔，面，槽，螺紋 孔等。 工藝規(guī)劃設(shè)計(jì) 毛坯的制造形式 零件材料為HT200

4、,根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜， 外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類(lèi)型為成批，大批生 產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。 由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機(jī) 械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加 工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，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)常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于該零件毛坯沒(méi)有鑄孔，故只能以3 個(gè)主要端面為基

5、準(zhǔn)，由于cp 45mm小端面表面粗糙度為Ra3.2mm,若直接以大端面為 粗基準(zhǔn)，恐不能一次達(dá)到加工精度，故先以cp 45mm小端面為粗基準(zhǔn)，粗銃cp 45mm大 端面，再以中45mm大 端面為基準(zhǔn)，精銃小端面，并保證尺寸43mm。 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，前面已多次提過(guò)以（p 25mm孔為第 精基準(zhǔn)，（p 45mm圓柱小端面作為基準(zhǔn)先加工出cp 25mm孔，然后作為輔助基準(zhǔn)面配合 （p 25mm孔加工后續(xù)工序中的孔，面，槽，螺紋等。 工藝路線(xiàn)的擬定 擬定工藝路線(xiàn)的容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工 序的先 后順序，確定加工設(shè)備，

6、工藝裝備等。工藝路線(xiàn)的擬定要考慮使工件的幾何形 狀精度，尺寸 精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合 機(jī)床，專(zhuān)用夾具，工 序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成 本盡量下降。 3.3.4工藝方案的確定 I .粗銃（p45mm圓柱大端面，以（p45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn) II .半精銃（p45mm圓柱小端面，以（p45mm大端面為定位基準(zhǔn); III .擴(kuò)，較（p 25H8mm孔，以（p 45mm圓柱大端面為定位基準(zhǔn)；IV.鉆，擴(kuò)較 （p10H7mm以,（p25H8mm孔和（p45mm圓柱小端面為基準(zhǔn)； V .粗銃（p14mm孔端面，利用（p4

7、5mm圓柱小端面，（p25H8mm孔和OH7mm孔定 位，保證尺寸43mm; VI .鉆，擴(kuò)成（p14H7mm孔淀位與V工序相同，保證孔深度25mm; VII .鉆，攻M10mm螺紋孔，定位與V工序相同; VIII .鉆鉉（p5mm圓錐孔，定位與V工序相同； IX .插鍵槽，為便于加工，以（p45mm圓柱小端面，（p10H7mm孔和q）14H7mm孔端面 定位，同時(shí)要保證尺寸27.3H11mm; X .銃槽定位與V工序相同，保證尺寸30mm; XI .鉆銀（p5.5mm孔淀位與V工序相同； XII .去銳邊，毛刺，尤其注意cp25H8mm孔表面可能因?yàn)殂@M10mm螺紋孔以及插槽

8、帶來(lái)的表面鱗次損傷； X此終檢，入庫(kù)。 3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定 CA6140車(chē)床手柄座零件材料為HT200,毛坯重量約為0.73kg ,生產(chǎn)類(lèi)型為大批生 產(chǎn)，采用砂型鑄造生產(chǎn)。 毛坯鑄造時(shí)可以將（p25孔直接鑄造出來(lái)，由于其余孔均有精度要求，且尺寸小， 均不鑄出。故僅確定三個(gè)端面的相關(guān)尺寸。 查表確定加工余量： 砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，機(jī)器造型，公差等級(jí)為CT8?12,取CT10,加工余量 等級(jí)E?G,取G. 切削余量：查表，基本尺寸小于100mm,加工余量為1.4mm； 基本尺寸小于63mm,加工余量為0.7mm。 鑄件公差等級(jí)：查表，基本尺寸小于100mm,取3

9、.2mm； 基本尺寸小于63mm,取2.8mmo 3.4.1 （p45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求，（p 45mm圓柱兩端面經(jīng)過(guò)兩道工序，先粗銃（p45mm圓柱大端面，再 粗， 精銃（p 45mm圓柱小端面，各步余量如下： 粗銃：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷》表3223,其余量值規(guī)定，對(duì)于小端面 （W50mm）為1.0-2.0mm,現(xiàn)取1.8mm。表3.2-27粗銃平面的厚度偏差（W 30mm） 為-0.25 0.39mm, 現(xiàn)取一0.30mm。 精銃：由《加工工藝手冊(cè)》表3.2-25 ,其余量規(guī)定值為1.0mm。 故鑄造毛坯的基本尺寸為43 + 1.2+

10、1.8+l.0=47mmo又根據(jù)前面鑄件尺寸公差 標(biāo)準(zhǔn) 值，取尺寸公差為2.8mm。故： 毛坯的名義尺寸：43 + 1.2 + 1.8 + 1.0 =47mm； 毛坯的最小尺寸：47—1.4 =45.6mm；毛坯的最大尺寸：47+ 1.4 = 49.8mm； 粗銃大端面后的最大尺寸：43+ 1.0 + 1.2 =45.2mm；粗銃大端面后的最小尺 寸：45.2 —0.30 = 44.9mm；粗銃小端面后的最大尺寸：：43 +1.0 = 44mm；粗 銃小端面后的最小尺寸：：44一0.30 = 43.7mm。精銃后尺寸與零件尺寸相同， 但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)， 現(xiàn)按《加

11、工工藝手冊(cè)》表5.29,粗銃T精銃所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精 銃后 尺寸為mm 3.4.2 中心線(xiàn)端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求，25H8mm孔中心線(xiàn)距離小端面的毛坯基本尺寸為43+ 1.2 = 44.2mm,故： 毛坯的名義尺寸：43+ 1.2 = 44.2mm； 毛坯的最大尺寸：44.2 +1.4 = 45.6mm；毛坯的最小尺寸：44.2—1.4 = 42.8mmo由于（p 25H8mm孔有8精度要求，Ra= 1.6mm；根據(jù)《加工工藝手 冊(cè)》表3.2-10,加工該孔的工藝為： 因此查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.9得其孔的加工余量為2

12、~ 5mm,我們?nèi)? 為3mm, 故： 擴(kuò)孔：（p 24.8mm 2Z= 1.8mm（Z為單邊加工余量）； 較孔：cp 25H8mo m 毛坯（p 25mm孔的尺寸為：25.3=22mm 3.4.3 4H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求，314H7mm孔端面僅由粗銃得到，故cp 14H7mm孔端面距cp 25H8mm孔中 心線(xiàn)的毛坯基本尺寸為43 + 1.2 = 44.2mm,故： 毛坯的名義尺寸：43+ 1.2 = 44.2mm； 毛坯的最大尺寸：44.2 +1.4 = 45.6vmm； 毛坯的最小尺寸：44.2 —1.4 = 42.8mm。 粗銃后尺寸應(yīng)

13、于零件圖尺寸相同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)， 現(xiàn)按前面 粗銃平面厚度偏差取一 0.28mm。故粗銃后的尺寸為mm 其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸要求，且對(duì)后面諸孔，槽的加 工影響不 大，僅荒銃即可，故不再一一贅述分析。 3.5其他尺寸極其加工余量的確定 其他工序尺寸包括5個(gè)孔，2個(gè)槽，1個(gè)螺紋孔的基本尺寸，現(xiàn)僅分析主要的5 個(gè)孔的 加工余量及尺寸偏差。 5個(gè)孔均不鑄出，機(jī)械加工出來(lái)，根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》，由于5個(gè)孔的表面粗 糙度要 求均較高，所以都要經(jīng)過(guò)精錢(qián)工序，具體工序尺寸和加工余量為： （1） （p 10H7mm 孔， Ra= 1.6mm； 根

14、據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表3.2-9 ,加工該孔的工藝為： 鉆一粗鉉T精錢(qián) 籍都%普懦。m 粗鉉：（p 9.96mm； 2）（p 14H7mm 孑L Ra= 1.6mm； 精較：（p 10H7mo m 根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表3.2-9 ,加工該孔的工藝為： 鉆一擴(kuò)71粗轉(zhuǎn)精算 鉆一擴(kuò)一粗鉉T精錢(qián) （p 13.0mm； cp 13.85mm； 2Z = 0.85mm（Z 為單邊加工余量） （p 13.95mm； （p 14H7m。m ⑸ cp 5mm 圓錐 Ra= k6mm； 一 I 7 由于零件圖紙未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)也按H7公差等級(jí)加工，按表3.2-9 , 加

15、工該孔的工藝為： 鉆T精錢(qián) 鉆孔：（p 4.8mm； 精較：cp 5H7mm。 （4） （p 5.5mm孔，Ra= 3.2mm。由于也未給出公差等級(jí)，現(xiàn)同樣按（p5mm圓錐 孔加工方式：鉆一精狡 鉆孔：（p 4.8mm； 精較：（p 5.5H7mmo 3.6確定各工序切削用量及基本工時(shí) 3.6.1 工序I :粗銃q）45mm圓柱大端面 機(jī)床：X51立式銃床 刀具：高速鋼端銃刀，直徑D=50mm,齒數(shù) Z=6根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表2.4-73 ,取每齒進(jìn)給量f=0.15mm/乙根 據(jù)《切削 工藝手冊(cè)》表3.9 ,取錢(qián)削速度Vc=20m/min。則fr=f*vc=127.4r

16、/min。 按機(jī)床選取銃刀轉(zhuǎn)數(shù)n=160r/min ,則實(shí)際切削速度Vc=25.12m/min.,工作臺(tái)每 分鐘進(jìn)給量F = S*Z*F z =144mm/min ,銃床工作臺(tái)進(jìn)給量f=150mm/min, 基本工時(shí)t=0.65min。 按《加工工藝手冊(cè)》表6.2-5 , 3.6.2 工序II :半精銃(p 45mm圓柱小端面 機(jī)床：X51立式銃床 刀具：高速鋼端銃刀，直徑D=50mm,齒數(shù)Z=6 (1)粗銃(p 45mm小端 銃削余量Z=1.2mm, 同樣查表選取確定 f=20m/min , fv=0.15mm/Z ,則 Vc=127.4r/min , 同樣選取 vc=1

17、60r/min ,貝lj f=25.12m/min. , F = S*Z*F z =144mm/min , 取 vc=150mm/min 基本工時(shí)t=0.43min。 (2)半精銃(p45mm小端面 加工余量Z=1.0mm, 查表確定 f=20m/min , fv =0.15mm/Z ,貝lj Vc==127.4r/min , 選取 Vc=160r/min ,則 f=25.12m/min. , vc=144mm/min, 取 vc=100mm/min , 基本工時(shí)t=0.65min。 3.6.3 工序 III:擴(kuò)，較(p 25H8mm 孔 機(jī)床：Z535立式鉆床 (1)擴(kuò)

18、孔(p24.8mm 刀具：高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，D=24.8mm 雙邊余量2Z=1.8mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.10查的擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量 f=0.7-0.8mm/r ,并由《加工工藝手冊(cè)》表4216取fz=0.72mm/r ,擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí), 根據(jù)《切削工藝手冊(cè)》表2.15查得f=14m/min ,故 f=7?4.7m/min ,則==89?60r7min , 按機(jī)床選取 fr=68r/min ,則 f=5.29m/min., (2)較(p25H8mm 孔 刀具：(Wj速鋼錐柄機(jī)用較刀，D=25mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得f=1.0?1.5mm/r,并由《加工工藝

19、手 冊(cè)》 表 4.2-16 選取 fz=1.22mm/r ,取切削深度 h=0.15~0.25mm, f=4~8m/min ,則 fr=51 -102r/min , 按機(jī)床選取 fr=68r/min ,則 f=5.34m/min., 基本工時(shí)t=0.65min。 3.6.4 工序IV :鉆，較(p10H7孔 機(jī)床：Z535立式鉆床 (1)鉆0mm 孔 刀具：局速鋼錐柄麻花鉆，D=9.8mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.7查得fz=0.17mm/r ,由表2.15取 vc=23m/min ,則 fr=747.4r/min 按機(jī)床選取 n=960r/min ,則 vc=29.5

20、4m/min., 基本工時(shí)t=0.31min。 (2)粗餃(p9.96mm 孔 刀具：圖速鋼錐柄機(jī)用釵刀，D=9.96mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得fz=0.17mm/r ,根據(jù)表2.15取 f=6m/min ,則 fr=191.85r/min 按機(jī)床選取 fr=195r/min ,則 f=6.1m/min., 基本工時(shí)t=0.19min。 (3)精—cp10H7孔 刀具：圖速鋼錐柄機(jī)用較刀，D=10mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得fz=0.8mm/r ,根據(jù)表2.15取 f=6m/min , 則 fr=191.85r/min , 按機(jī)床選取 fr=195

21、r/min ,則 f=6.1m/min., 基本工時(shí)t=1.1min o 基本工時(shí)t=0.31min 。 3.6.5 工序V ：粗銃（p14mm孔端面 機(jī)床：X51立式銃床 刀具：局速鋼端銃刀，D=30mm ,Z=6 根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表2.4-73 ,取asp=0.15mm/Z,根據(jù)《切削工 藝手冊(cè)》表 3.9 ,取 f=20m/min,則 fr=212.3r/min , 按機(jī)床選取 fr=220r/min ,則 f=20.72m/min. , vc =198mm/min , 取 vc=150mm/min, 基本工時(shí)t=0.33min。 3.6.6 工序 V

22、I :鉆，較（p14H7mm 孔 機(jī)床：Z535立式鉆床 （1）鉆孔 q）13mm 刀具：局速鋼錐柄麻花鉆，D=13mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.7查得fz=0.36mm/r ,由表2.15取 f=14m/min , 貝lj fr=343r/min , 按機(jī)床選取 fr=272r/min ,則 f=11.10m/min., 基本工時(shí)t=0.36min。 （2）粗一（p13.95mm 孔 刀具：局速鋼錐柄機(jī)用釵刀，D=13.95mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r,并由《加工工藝手冊(cè)》表4.2-16 取 fz=0.81mm/r , =4~8m/m

23、in ,則 fr=91~182r7min , 按機(jī)床選取 fr=140r/min ,則 f=6.13m/min., 基本工時(shí)t=0.31min。 （3）精銃（p14H7mm 孔 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用錢(qián)刀 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r,并由《加工工藝手冊(cè)》表4.2- 16 取=0.62mm/r , =4~8m/min ,則 f=91-182r/min , 按機(jī)床選取 fr=140r/min ,則 f=6.15m/min. 基本工時(shí)t=0.40min。 3.6.7 工序VII ：鉆，攻M10mm螺紋孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 (1)鉆(p8.5m

24、m 孔 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=8.5mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.7查得fz=0.28mm/r ,由表2.15取 f=16m/min , 貝lj fr=600r/min , 按機(jī)床選取=545r/min ,貝lj =14.55m/min., 基本工時(shí)t=0.10min。 (2)攻螺紋M10mm 刀具：高速鋼錐柄機(jī)用絲錐 等于工件螺紋螺距p,即fz=1.25mm/r ,由《切削工藝手冊(cè)》取f=7.5 m/min ,貝lj fr=298r/min , 按機(jī)床選取 fr=272r/min ,則 f=6.8m/min., 基本工時(shí)t=0.05min。 3.6.8 工序VII

25、I ：鉆，較(p 5mm圓錐孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 (1)鉆cp4.8mm圓錐孔 刀具：高速鋼麻花鉆，D=5mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.7查得fz=0.10mm/r ,由表2.15取 f=20m/min ,則 貝lj fr=1326r/min , 按機(jī)床選取 fr=1360r/min ,則 f=20.5m/min., 基本工時(shí)t=0.096min。 (2) . (p5mm 孔 刀具：局速鋼錐柄機(jī)用機(jī)用較刀，D=5mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得fz=0.6mm/r ,根據(jù)表2.15取f=6m/min ,貝Ij fr=382.17r/min 按機(jī)床選取 fr

26、=392r/min ,則 f=6.15m/min., 基本工時(shí)t=0.055min。 2.6.9 工序X :銃槽 機(jī)床：X63臥式銃床 刀具：高速鋼圓柱形銃刀，D=13mm, Z=6 （1）第一次走刀 根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表2.4-73 ,取fz=0.2mm/Z,根據(jù)《切削工藝 手冊(cè)》表3.9 , 銃削速度 vc=15m/min。則 fr=367.5r/min。 按機(jī)床選取 fr=375r/min ,貝Ij f=15.31m/min. , vc =56.25mm/min , 基本工時(shí)t=0.94min （1）第二次走刀 切削用量與第一次走刀完全相同，fz=0.2mm/Z ,

27、 f=15.31m/min , vc =56.25mm/min 基本工時(shí)t=0.94min。 2.6.10 工序 IX 機(jī)床：Z525立式鉆床 （1）鉆（p4.8mm 孔 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=4.8mm由《切削工藝手冊(cè)》表2.7 查得： 選擇4.8mm的高速鋼錐柄麻花鉆 f 機(jī) 0.10mm/ r Vc查 20m / min 1326(r/min) 1000Vc 查 1000 20 n杳 ~ 0 4.8 按機(jī)床選取n機(jī)1360r/min 基本工 Rd. i5326o3o,i2O.O75(min) V 的機(jī) c機(jī) 1000 ⑵較5.5mm孔： 選擇5.

28、5mm的錢(qián)刀 4 .8 1360 1000 20 .5( m / min) f 機(jī) 0.6mm / r 1000 Vc^ n查 ? 1000 6 5.5 347 .42 (r/m in) 按機(jī)床選取ru392r/min d 0門(mén)機(jī) 1000 5 .5 392 1000 6.77 ( m / min) 基本工時(shí): t 5232t 392 0.6 0.043 min 四、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 由于生產(chǎn)類(lèi)型為成批，大批生產(chǎn), 勞動(dòng)強(qiáng)度，需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 要考慮生產(chǎn)效率，降低保證加工質(zhì)量，故 4.1 定位方案的確定 4.1.1 工序要求 本次設(shè)

29、計(jì)選擇設(shè)計(jì)的是工序X的夾具，主要是針對(duì)鉆，錢(qián)（p 5.5mm孔的夾具 它將用于Z525立式鉆床。 該工序要求（p5.5mm油孔中心線(xiàn)與14mm槽端面（往小端面走的那個(gè)面）有7mm 的位置 要求，因此可以得出該孔在14mm槽的正中心，并且還要求其孔深剛好鉆通到鍵槽 位置為止，不能鉆到＜p 25的下一端面。由于小端面經(jīng)過(guò)精銃，精度比較高，因而工 序基準(zhǔn)為 （p45mm 小端面，同時(shí)為了便于立式鉆床加工，零件應(yīng)倒轉(zhuǎn)180。定位，因而也可以采用（p 25H8mm 和（p10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)，保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿(mǎn)足這些要求，在 保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工

30、藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過(guò) 程中夾具的操作 應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且?jiàn)A具體應(yīng)具有較 好的剛性。 左圖為圖2攻 （p5.5mm油孔工序簡(jiǎn)圖 如圖2所示，為了 加工（p 5.5螺紋孔，必 須使其完全定位。因此初 步的設(shè)計(jì)方案如下，首先 必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖 2所示，這樣垂直豎立放 置，便于立式鉆床加工。 那么要使其完全定位，可 以采用： ⑴一面兩銷(xiāo)定位，以（p25H8mm和OH7mm兩孔為定位基準(zhǔn)就 可以滿(mǎn)足其要求。 （2） 一面加圓柱銷(xiāo)和半“ V”形塊定位，以（p25H8mm為定位 基 準(zhǔn),再在R13外圓表面用“ V”形塊定位。 412確定最佳定位方式如左圖所示，比較以上兩

31、個(gè)方案，明顯第 一個(gè) 要好得多因（p25H8mm和（p1 OH7mm兩孔 的中心線(xiàn)在同一直 線(xiàn)上，所以只要將其兩銷(xiāo)定在同一平面同一直線(xiàn)上，就可以很快的將 其定位（如圖垂直放置）；而第二個(gè)方案和第一個(gè)方案不同點(diǎn)在于用的 是“ V”型快定 位，要使零件很快 垂直放置定位很 難，并且需要量具 對(duì)其精確測(cè)量，增 加了工時(shí)。因此， 選擇一面兩銷(xiāo)定位 最佳！ 如上圖所示， 一面限制的自由度 有3個(gè)，一個(gè)銷(xiāo)釘 限制一個(gè)自由度, 兩個(gè)一起再 限制一個(gè)自由度；為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方 案如附圖A1圖紙—— 手柄座夾具體裝配圖所示，總共限制了工件的全部6個(gè)自 由度，屬于完全定位。在該定

32、位方案中，（p 45mm圓柱小端面被夾具體上的一個(gè) 支撐面頂住，限制了 x軸的移 動(dòng)，y軸的旋轉(zhuǎn)，z軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。325H8mm孔插入短銷(xiāo)，限制了 y軸 的移動(dòng)，z軸的移動(dòng)，（p10H7mm孔中插入削邊銷(xiāo)，限制了 x軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個(gè)自 由度全部被限制。定位面板如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示。 4.1.3 定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工 誤差。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案，，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng) 尺寸或位置公差的1/3 — 1/2,即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的夾具，需要保證的尺寸要

33、求：保證油孔軸線(xiàn)距cp45mm圓柱小端面 17+7=24mm,保證螺紋孔軸線(xiàn)與（p 25H8mm和（p 10H7mm兩孔的中心線(xiàn)成50mm。 對(duì)于24mm的要求，由于定位基準(zhǔn)也是（p 45mm圓柱小端面，故基準(zhǔn)不重和誤差 為 。，且 由于（p 45mm圓柱小端面經(jīng)過(guò)半精銃，表面粗糙度達(dá)到Ra3.2mm,故可認(rèn)為（p 45mm 圓柱小端 面的平面度誤差為0,即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 得到保證，是不存在定位誤差的。 對(duì)于本工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線(xiàn)，故基準(zhǔn)不重合誤差為 0o基準(zhǔn) 位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度

34、都達(dá)到 Ra1.6mm 都經(jīng)過(guò)精鉉，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩銷(xiāo)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對(duì)位置關(guān)系 得到保證，定位誤差也是很小的。 綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。 4.1.4 定位元件的型號(hào)，尺寸和安裝方式 4.1.4.1 支撐面 在定位板面上做的一個(gè)突起4mm的 一個(gè) 支撐面，經(jīng)過(guò)精銃得到精度較高的平面。 其相關(guān)尺寸見(jiàn)右圖： 4.142短銷(xiāo) 本設(shè)計(jì)方案選用固定式 定位銷(xiāo)，查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》，確 GB2205-1999標(biāo)準(zhǔn)，其相關(guān)尺寸見(jiàn)下圖 定削邊銷(xiāo)為 圖3削邊銷(xiāo)尺寸 它和定位面板上的（p10mm銷(xiāo)孔呈H7/r6mm過(guò)盈配合，并用螺母固定，防止鉆 孔時(shí)松

35、動(dòng)，影響加工。 4.1.4,3圓柱銷(xiāo) 本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷(xiāo)，由于加工的（p 5.5mm油孔恰好在定位基準(zhǔn) （p25H8mm 孔 表面上，打穿這面為止。若采用標(biāo)準(zhǔn)件，勢(shì)必影響（p 5.5mm油孔的加工，因此可專(zhuān)門(mén) 設(shè)計(jì)一 4.1.4.1支撐面 個(gè)短 銷(xiāo)， 其 如圖4所示： 圖4圓柱銷(xiāo)尺寸 圖中，該軸長(zhǎng)為115mm,軸頸半徑為12.5mm,與（p 25H8mm孔表面僅有長(zhǎng)度為 17mm的面 接觸，且為間隙配合，既保證了圓柱銷(xiāo)定位，又方便了裝夾工件。為了不影 響加工（p 5.5油孔，在標(biāo)準(zhǔn)銷(xiāo)元件上加上了長(zhǎng)為30mm的軸身，直徑為14mm,要比中 25H8mm 小 1

36、1 mm,即 其半徑之差為5.5mm,再加上鍵槽深度2.5mm,那么L=5.5+2.5=8mm,這樣當(dāng)鉆頭鉆（p 5.5mm孔至終點(diǎn)時(shí)不會(huì)損傷銷(xiāo)，銷(xiāo)也不會(huì)影響鉆孔。 該銷(xiāo)與定位面板上的銷(xiāo)孔呈H7/r6間隙配合，外加螺紋結(jié)構(gòu)，用螺母固定。 4.2夾緊方案的確定 4.2.1 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 夾緊力方向原則： （1）夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置； （2）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小； （3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。 夾緊作用點(diǎn)原則：G）夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)夾具定位支撐元件或位于支撐元件 所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)； （2）夾緊

37、力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有 時(shí)可 采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)； （3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和 可靠性， 減少工件的夾緊力，防止加工過(guò)程中可能產(chǎn)生振動(dòng)。 根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。本設(shè)計(jì)方案選 用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向水平向右，通過(guò)螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)套在圓柱銷(xiāo)頭部 的墊片向右移動(dòng)，進(jìn)而作用在工件 cp45mm圓柱大端面上，實(shí)現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝 置的布置見(jiàn)A1圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于大批量生產(chǎn)能較快裝 夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，成本低，簡(jiǎn)

38、單可靠。 另外，考慮到工件沿cp 25H8mm孔中心線(xiàn)軸向裝卸，因此為便于裝卸工件，該墊片 為開(kāi) 口墊片，螺母為小于（p25H8mm孔的小螺母，只要將開(kāi)口墊片取去，就可以很好的將零 件取 出。其圖如圖5 圖5墊片加緊圖 且墊片的孔應(yīng)與工件 柱銷(xiāo)的螺紋軸向行程至少要大于2倍的墊片厚度5mm, （p25H8mm孔同軸，保證夾緊力作用均勻可靠。 4.2.2夾具的操作及維護(hù) 安裝工件時(shí)，應(yīng)先將螺母轉(zhuǎn)動(dòng)退出足夠的行程空間以便于取出墊片，安裝工件， 然后使工件的（p25H8mm孔穿過(guò)圓柱銷(xiāo)，使工件底部的（p10H7mm孔穿過(guò)短銷(xiāo)，將 （p45mm圓柱小端 面緊靠在

39、定位板上的支撐面上，這樣工件以45mm圓柱小端面為定位 基準(zhǔn)安裝。工件裝好 后，裝上開(kāi)口墊片，轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，使開(kāi)口墊片靠緊 中45mm大端面并夾緊工件。加工完 成后松 開(kāi)工件，只需反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，退出開(kāi)口墊片，即可取下工件。 夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如果磨損后不能精確保證加工精 度，則需 要更換鉆套。本夾具定位面板是受力部件，夾緊時(shí)檢查其是否發(fā)生受力變 形，如有變形，應(yīng) 及時(shí)設(shè)法修正，才能保證加工精度。為使其變形減小，需要嚴(yán)格控 制螺桿的夾緊力。 拔模,鑄造時(shí)為了從砂中取出木模而不破壞砂型，往往零件毛胚設(shè)計(jì)帶 有上 大下小的錐度，叫拔模斜度。（在其他有方面類(lèi)似叫法）拔模斜

40、度有三種形 式：增加厚度法，加減厚度法，減小厚度法 ?拔模角度圍在-30 和+30 之間 4.2.3工藝卡片 大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加「匚藝卡片 HT200 工件 名稱(chēng) 名稱(chēng) 訪(fǎng) 重量 牌號(hào) 名稱(chēng) 匚序號(hào) CA6140 車(chē) 床手柄座 零件號(hào) 0.73kg 材料 同時(shí)加工 件數(shù) 毛坯 HBS151?229 設(shè)備 型號(hào) 方式鉆床 Z525 鑄件 夾具 0.72kg 輔助 工具 安裝 工 步 安裝及 工步說(shuō) 明 刀具 旦u 走 刀 長(zhǎng) 度 mm 走 刀 次 數(shù) 切削 深度 mm 進(jìn)給 旦 ML mm/r 主軸 轉(zhuǎn)速 r/min 切削 速度 m/min 基本 工 時(shí) min 1 鉆4.8 孔 高速鋼 麻花鉆 1 0.10 1360 20 0.75 2 較孔至 5.5 高速鋼 機(jī)用錢(qián) 刀 1 0.6 392 6.15 0.26 設(shè)計(jì)者 姜顯著 指導(dǎo)老師 文貴 共1 頁(yè) 第1 頁(yè)