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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，使用專用夾具可以在普通車床上很方便地加工小型箱體類工件。甚至在車床上拉出油槽，減少了昂貴的專用機(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
2.1按夾具的通用特性分類
根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、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)專用夾具。這類夾具是專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)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的一類新型夾具。對(duì)不同類型和尺寸的工件，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
按使用機(jī)床分類可將夾具分為車床夾具、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。這是專用夾具設(shè)計(jì)所用的分類方法。設(shè)計(jì)專用夾具時(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
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。車床夾具上的過(guò)渡盤、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門設(shè)計(jì)。
機(jī)械制造工藝專業(yè)
機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
中批生產(chǎn)
工序號(hào)
VI
零件名稱
撥叉
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號(hào)
硬 度
型 式
重 量
HT200
HB170~241
鑄 件
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用
夾具
鉆床
Z525
工
序
工
步
工步說(shuō)明
刀
具
量
具
走刀
長(zhǎng)度
（mm）
走刀
次數(shù)
切削
深度(mm)
進(jìn)給量(mm/r)
主軸轉(zhuǎn)速
（r/min）
切削
速度(mm/min)
基本工時(shí)min
VI
1
2
鉆M8底孔
攻M8螺紋
高速鋼麻花鉆
絲錐
游
標(biāo)
卡
尺
1.6
680
392
14.9
9.8
0.14
2
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
CA6140
產(chǎn)品型號(hào)
831003
共 1 頁(yè)
產(chǎn)品名稱
機(jī)床
零件名稱
撥叉
第 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
鑄
鐵
毛坯
種類
鑄
件
毛坯
尺寸
φ80
毛坯件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
銑削
1.粗銑左端面
2. 精銑左端面
銑床車間
2
銑床
專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀，
游標(biāo)卡尺
60s
2
鉆孔
擴(kuò)孔
1.鉆孔φ20
2.擴(kuò)孔至φ22
鉆床車間
2
鉆床
專用夾具、直柄麻花鉆，卡尺，塞規(guī)
100s
3
倒角
1. 倒角15°
車床車間
1
車床
普通車刀，游標(biāo)卡尺
4
拉花鍵
1. 拉花鍵
拉床車間
1
拉床
專用夾具、拉刀
5
銑削
1.粗銑溝槽
2.粗銑上平面
銑床車間
2
銑床
專用夾具、盤銑刀深度，
游標(biāo)卡尺
200s
6
銑削
1.精銑溝槽
2.精銑上平面
銑床車間
2
銑床
專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀，
游標(biāo)卡尺
7
鉆孔
1. 鉆孔2×φ8
鉆床車間
1
鉆床
專用夾具、麻花鉆，內(nèi)徑千分尺
8
攻螺紋
1.攻螺紋2×M8
鉗工車間
1
錐絲
錐絲
9
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)車間
塞規(guī)，卡尺等。
設(shè)計(jì)（日期）
2011-12-17
審核（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
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畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,CA6140車床撥叉的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：,摘 要,本設(shè)計(jì)是CA6140撥叉的加工工藝規(guī)程及某道工序的專用夾具設(shè)計(jì)。CA6140撥叉的主要加工表面是三面兩孔。一般來(lái)說(shuō)，平面的加工精度要比孔的加工精度更容易保證。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則，并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度。先將零件的第一個(gè)待加工表面零件的左端面加工出來(lái)，再以底面為粗基準(zhǔn)而加工的零件頂面，并以零件的頂面作為精基準(zhǔn)以完成以后的孔的加工。所以選擇以零件左端面作為粗基準(zhǔn)，以的φ22 孔孔為精基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，整個(gè)加工過(guò)程選用組合機(jī)床，在夾具方面選用專用夾具。考慮到本零件結(jié)構(gòu)的特殊性，以及所需的夾緊力較小等原因，本零件的夾緊方式采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。,引言,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機(jī)床夾具的使用有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”等。,機(jī)床夾具,一、 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 夾具的功能已經(jīng)從過(guò)去的裝夾、定位、引導(dǎo)刀具，轉(zhuǎn)變?yōu)檠b夾、定位?，F(xiàn)代企業(yè)數(shù)字化的設(shè)備加工功能的擴(kuò)大化，已經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具的功能完全替代，給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。為了使企業(yè)整體的數(shù)字化和現(xiàn)代化加工技術(shù)能夠得到更快的發(fā)展，就要使夾具設(shè)計(jì)和數(shù)字化、現(xiàn)代化加工技術(shù)相結(jié)合，所以人們開始研究一種新型的KBE（基于知識(shí)的工程）夾具。知識(shí)工程KBE是通過(guò)知識(shí)驅(qū)動(dòng)和繁衍對(duì)工程問(wèn)題提供最佳解決方案的計(jì)算機(jī)集成處理技術(shù)。其特點(diǎn)為： （1）保存占地面積小，制造周期短。 （2）滿足循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，最大的生的生產(chǎn)利用率。 （3）可實(shí)現(xiàn)工序間精確定位轉(zhuǎn)換。,但是由于目前KBE夾具還沒(méi)有在各大企業(yè)公司之中廣泛地使用，而且我國(guó)大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備仍然為組合機(jī)床，專用的機(jī)床夾具仍在各大中企業(yè)中普遍使用。,二、機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成,1、分類 根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等 。,2、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)部分其他裝置或元件。 ★夾緊元件 (夾緊裝置)； 夾具體； ★對(duì)刀或?qū)蜓b置。 分度,對(duì)定裝置； ★定位元件及定位裝置； 其他裝置或元件 ；,撥叉零件圖,零件的作用,該零件位于廂體內(nèi)部，主要作用是傳遞紐矩，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。,零件的工藝分析,◆ 三組加工面即零件的左端面、頂面和底面，有位置要求。 ◆ 兩組孔即M 8螺紋孔和M5錐孔，有位置和精度要求。,工藝規(guī)程設(shè)計(jì),1、確定毛坯的制造形式 2、基準(zhǔn)面的選擇 3、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4、切削用量及基本工時(shí)的確定,,專用夾具設(shè)計(jì),根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)第9道鉆M8底孔φ6.7、攻絲M8，配鉆M5錐孔專用夾具各一套。,1、定位基準(zhǔn)的選擇 采用以 φ22 孔以及零件頂面來(lái)定位。 2、切削力和夾緊力的計(jì)算 F=595N M=1.6Nm 考慮到實(shí)際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)成，并用滑動(dòng)壓板壓緊。,,,滑動(dòng)壓板具有壓緊零件以及方便零件的 安裝和拆卸 地作用。,定位元件的設(shè)計(jì),根據(jù)夾具方案的設(shè)計(jì)，采用花鍵軸進(jìn)行定位。,導(dǎo)向方案及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì),由于是鉆孔，因此可選用鉆套 和鉆模板。鉆套具有引導(dǎo)刀具以及保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度的作用 。,鉆模板,夾具體的設(shè)計(jì),夾具體主要用于連接或固定夾具上個(gè)元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。,夾具裝配圖效果圖,結(jié)束語(yǔ),本夾具在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)反應(yīng)了夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，如定位精度、夾緊方式、 夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)工藝性等問(wèn)題。而且運(yùn)用pro/E軟件將每個(gè)元件的實(shí)體形狀及最后的裝配效果顯現(xiàn)出來(lái)。但由于本人缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),個(gè)人能力有限,所以本夾具在設(shè)計(jì)過(guò)程中仍然存在許多不足之處不足之處，如對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，刀具和量具的選用也不一定精確合理。與實(shí)際的加工生產(chǎn)相結(jié)合之后，整個(gè)設(shè)計(jì)的加工工藝規(guī)程可能會(huì)在實(shí)際加工操作中有一定的變動(dòng)三維繪圖軟件使用不熟練,一些零件的實(shí)體效果圖形不十分完美。,謝謝各位評(píng)審老師！ 祝各位老師身體健康、工作順利！,,0 摘 要 本設(shè)計(jì)是 CA6140 撥叉的加工工藝規(guī)程及某道工序的 專用夾具設(shè)計(jì)。 CA6140 撥叉的主要加工表面是三面兩孔。一般來(lái) 說(shuō)，平面的加工精度要比孔的 加工精度更容易保證。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原 則，并將孔與平面的加工 明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔的加工精度。先將第一個(gè)待加工表面 零件的左端面加工出來(lái)，再以底面為粗基準(zhǔn)加工零件頂面，并以零件的頂面作為 精基準(zhǔn)以完成以后的孔的加工。所以選擇以零件左端面作為粗基準(zhǔn)，以 的孔作 為精基準(zhǔn)，整個(gè)加工過(guò)程選用組合機(jī)床，在夾具方面選用專用夾0215。?? 具?？紤] 到本零件結(jié)構(gòu)的特殊性，以及所需的夾緊力 較小等原因，本零件的 夾緊 方式采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 關(guān)鍵詞：夾具，加工工藝，工藝規(guī)程，定位 1 CA6140 lathe processing technology fork and Fixture Design Abstract CA6140 fork of the design is a point of order processing technology and procedures in a dedicated fixture design. CA6140 fork of the main surface is two holes on three sides. Generally speaking, the plane of the machining accuracy of the machining accuracy than the hole more easily guarantee. Therefore, the first surface of the design followed the principles of post-holes, and holes with the two- dimensional processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure the accuracy of the hole. First processing the surface of the first parts to be left out of face processing, and then to the bottom parts for rough machining the top face of the base and top parts as to complete the baseline precision of the hole after the processing.And therefore he chose to spare parts as a left-side rough, with a precision of the hole as a benchmark,the whole combination of 0215。?? machine tool selection process, in selected aspects of exclusive jig fixture. Taking into account the specificity of the structure of the parts, as well as a smaller clamping force required for other reasons, the parts of the clamping means clamping screw body to adopt. Keywords: Fixture ,Components processing ,technology Process, Positioning 2 目 錄 引言 1 1 機(jī)床夾具 1 1.1 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2 機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成 2 1.2.1 機(jī)床夾具的分類 2 1.2.2 機(jī)床夾具的構(gòu)成 3 2 零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 2.1 零件的分析 3 2.1.1 零件的作用： 3 2.1.2 零件的工藝分析： 4 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 2.2.1 確定毛坯的制造形式 4 2.2.2 基準(zhǔn)面的選擇 4 2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .6 2.2.5 切削用量及基本工時(shí)的確定 7 3 專用夾具設(shè)計(jì) .13 3.1 問(wèn)題提出 13 3.2 鉆 M8 底孔 Φ6.7、攻絲 M8，配鉆 M5 錐孔專用夾具設(shè)計(jì) .13 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 13 3.2.2 切削力和夾緊力的計(jì)算 13 3.2.3 定位元件的設(shè)計(jì)及定位誤差分析 14 圖 3 花鍵軸 .15 3.2.4 導(dǎo)向方案及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì) 15 3.2.5 夾具體的設(shè)計(jì) 16 3.2.6 夾具裝配圖效果圖 17 4 結(jié)束語(yǔ) .17 5 謝詞 .18 參考文獻(xiàn) 19 3 引言 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，因 為它直接影響著工件加工的精度、 勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。機(jī)床夾具的使用有利于保證工件的加工精度、 穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件， 保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用 ”等。 1 機(jī)床夾具 1.1 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程，從遠(yuǎn)古簡(jiǎn)單的石器打磨，到現(xiàn)代工業(yè)的 數(shù)控加工，已經(jīng)擺脫了手工作坊的作業(yè)方式， 進(jìn)入集 團(tuán)化生產(chǎn)、 專業(yè)化協(xié)作的生 產(chǎn)階段。而 夾具隨著機(jī)械制造模式的改變也經(jīng)歷了變革。 近些年來(lái)，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代 化加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使 傳統(tǒng)的機(jī)械加工的制造方法發(fā)生了重大變革，由一次 裝夾多面加工，代替了傳統(tǒng) 的多次裝夾和多次加工，由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N 小批量的生產(chǎn)。夾具的功能已 經(jīng)從過(guò)去的裝夾、定位、引 導(dǎo)刀具，轉(zhuǎn)變?yōu)檠b夾、定 位。而數(shù)字化的設(shè)備加工功能的擴(kuò)大化，已 經(jīng)將夾具的引導(dǎo)刀具的功能完全替代， 給今后夾具的快速定位、快速裝 夾提出了更高的要求。同時(shí)，在 單件小批量生產(chǎn) 中，由于批量小，設(shè)計(jì)制造夾具增加研發(fā)成本和延長(zhǎng) 生產(chǎn)周期。因此， 這時(shí)候最 多采用的生產(chǎn)模式是簡(jiǎn)易生產(chǎn)，即土法上馬以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量為代價(jià)來(lái)保證生產(chǎn) 需求，這 在科技高速發(fā)展的今天，明顯不適應(yīng)社會(huì)發(fā) 展的需求。 為了使企業(yè)整體 的數(shù)字化和現(xiàn)代化加工技術(shù)能夠得到更快的發(fā)展，就要使夾具設(shè)計(jì)和數(shù)字化、現(xiàn) 代化加工技術(shù)相結(jié)合，所以人 們開始研究一種新型的 KBE（基于知識(shí)的工程）夾 具。知識(shí) 工程 KBE 是通過(guò) 知識(shí)驅(qū)動(dòng)和繁衍對(duì)工程問(wèn)題提供最佳解決方案的計(jì)算 機(jī)集成處理技術(shù)[14] 。其特點(diǎn)為： 4 （1）保存占地面積小，制造周期短。 （2）滿足循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，最大的生的生產(chǎn)利用率。 （3）可實(shí)現(xiàn)工序間精確定位轉(zhuǎn)換。 與專用夾具生產(chǎn)周期長(zhǎng)，保存占地面積大的缺點(diǎn)相比之下，KBE 夾具的確是 一種先進(jìn)的夾具。但是由于目前 KBE 夾具還沒(méi)有在各大企業(yè)公司之中推廣使用， 而且我國(guó)大多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品制造仍然為大中批量生產(chǎn)，專用的機(jī)床夾具仍在各 大中企業(yè)中普遍使用。 1.2 機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成 我們知道當(dāng)零件生產(chǎn)批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。因?yàn)樗蟹€(wěn)定地保 證工件的加工精度、提高勞動(dòng) 生產(chǎn)率擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，改善操作者的勞動(dòng)條 件等諸多優(yōu)點(diǎn)。特別是工件批量愈大時(shí)，使用 夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。 1.2.1 機(jī)床夾具的分類 根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾 具、可調(diào)夾 具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等[1] 。 （1）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)專用夾具。這類夾具是專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)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的一 類新型夾具。對(duì)不同類型和尺寸的工件，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。 按使用機(jī)床可將夾具分為車床夾具、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)床夾具以及其他機(jī)床 夾具等。 這是專用夾具設(shè) 計(jì)所用的分類方法。 按夾緊的動(dòng)力源分類可分為手動(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。 5 1.2.2 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: (1)定位元件及定位裝置；定位元件與工件的基面相接觸，用于確定工件在夾 具中的正確位置。 (2)夾緊元件 (夾緊裝置)；夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，使工件在加工 過(guò)程中保持在夾具中的既定位置。 (3)夾具體；用于 連接或固定夾具上個(gè)元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ) 件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行 連接、 對(duì)定，使夾具相對(duì) 機(jī)床具有確定的位置。 (4))對(duì)刀或?qū)蜓b置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件， 、如對(duì)刀塊。 用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件稱為導(dǎo)向裝置。 (5)分度,對(duì)定裝置； (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。 2 零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用： 該零件是 CA6140 車床的撥叉（圖 1），它位于廂體內(nèi)部：主要作用是傳遞紐 矩，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn) 動(dòng)方向。零件在主 視方向均有 8mm 的筋板支撐，零 件中部有 的花鍵孔，上平面分別有 M8 的螺紋孔和 5mm 的錐孔,所有技025。?? 術(shù)要求都是為了機(jī)床總體裝配。 圖 1 撥叉零件圖 6 2.1.2 零件的工藝分析： 本零件可從零件圖中可知,它有三組加工面,而有位置要求,還有兩組孔,也有 位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯鑄造出來(lái)之后等待加工的第一個(gè)面，此面將作 為粗 基準(zhǔn)，表面粗糙度為 3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們 采取粗銑、半精 銑的加工方式， 即節(jié)省時(shí)間又能達(dá)到技術(shù)要求。 2、零件頂面，它是以底面為粗基準(zhǔn)而加工的，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的 孔加工，為達(dá)到題目要求我 們采取粗銑、半精 銑的加工方式，表面粗糙度為 3.2。. 最終達(dá)到要求。 3、以頂面為基準(zhǔn)加工 的花鍵孔，此面表面粗糙度為 6.3。采用 鉆，擴(kuò)025。?? 即達(dá)到要求。 4、18mm 的槽加工，此槽側(cè)面粗糙度為 3.2，底面粗糙度為 6.3 即采取粗銑、 半精銑，兩步工序能達(dá)到要求。 5、加工 M8 螺紋孔，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查知底孔為 φ6.7，考慮到工藝要 求我們采取鉆、攻絲兩步工序。 6、加工 M5 錐孔，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查知.配鉆方式加工。在加工的適當(dāng) 工藝過(guò)程中我們對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。 由以上工藝過(guò)成的完成，本零件也按要求加工完成。 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.2.1 確定毛坯的制造形式 由零件要求可知，零件的材料為 HT200，考 慮到本零件在具體工作的受力情 況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因 為零件是中批量生 產(chǎn)，所以選擇砂 型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。 2.2.2 基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要過(guò)程之一?；娴倪x擇正確，可以使加 工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過(guò)程漏洞百出，更有甚者， 會(huì)使零件大批量地報(bào)廢，使用無(wú)法進(jìn)行， 難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于本撥叉來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，對(duì)于一般零件而言，應(yīng)以粗加 工的表面為粗基準(zhǔn)，零件左端面，它是毛坯鑄造出來(lái)之后等待加工的第一個(gè)面， 此面將作為粗基準(zhǔn)正好符合要求。 對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不 重合時(shí)， 應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，在此設(shè)計(jì)中我們以 的孔為精基準(zhǔn)，基本滿足0215。?? 要求。 7 2.2.3 工藝路線的制定 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求得到妥善保證，在生 產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工 序，除此之外我們還應(yīng)該考 慮經(jīng)濟(jì)效益，工 藝簡(jiǎn)單工序集中，盡量降低成本。 工藝路線 方案一： 工序 1:鑄造； 工序 2:時(shí)效處理； 工序 3:粗銑、半精銑左端面； 工序 4:粗銑、半精銑頂面； 工序 5:鉆、擴(kuò) Φ22孔； 工序 6:車 Φ22倒角 工序 7:拉花鍵孔； 工序 8:銑 18mm 槽； 工序 9:鉆 M8 底孔 φ6.7、攻絲 M8，配鉆 M5 錐孔 工序 10:去刺 工序 11:檢驗(yàn)。 方案二： 工序 1:鑄造； 工序 2:時(shí)效處理； 工序 3:粗銑、半精銑左端面； 工序 4: 鉆、擴(kuò) Φ22孔； 工序 5:粗銑、半精銑頂面； 工序 6:車 Φ22倒角； 工序 7:拉花鍵孔； 工序 8:銑 18mm 槽； 工序 9:鉆 M8 底孔 φ6.7、攻絲 M8，配鉆 M5 錐孔； 工序 10:去刺； 工序 11:檢驗(yàn)。 工藝路線的比較與分析： 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序 4:鉆、擴(kuò) Φ22孔” 變?yōu)椤肮ば?5 粗銑、 半精銑頂面” 其它的先后順 序均沒(méi)變化。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)這樣 的變動(dòng)影響生產(chǎn)效率。 而對(duì)于零的尺寸精度和位置精度都沒(méi)有太大程度的幫助。 以零件左端面為基準(zhǔn)，先銑下端面。再 鉆、擴(kuò) Φ22孔，符合先加工面再鉆孔 8 的原則。若選第二條工藝路線而先鉆、 擴(kuò) Φ22孔， 再粗銑、半精銑頂面需要二次 裝夾。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下， 發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案也比較合理想。 2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥叉”零件的材料為 HT200，硬度 HB170—200，毛坯重量約為 1kg,生產(chǎn)類 型為成批量生產(chǎn)，采用砂型 鑄造， 13 級(jí)精度以下（批量生產(chǎn)）。由于毛坯及以后各 道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的 加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別對(duì)個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工藝 尺寸及毛坯尺寸確定如下： （1）零件端面： 此面是粗基準(zhǔn)，是最先加工的表面，由《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 6- 92 及公式（6-16）計(jì)算底面加工余量。 e=C （1）15.02maxA 式中 e ——余量 值； ——鑄件的最大尺寸；max A ——加工表面最大尺寸； C ——系數(shù) e=0.55× =2.5mm?2.0815.7 滿足《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 6-93 的要求。 （2）頂面 因?yàn)楸砻娲植诙纫蟾?，根?jù)零件圖中可以看出加工余量為 e=3mm 滿足《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 6-93 的要求。 （3）中間 孔? 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，孔精度為 IT7—IT8 之間，根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 實(shí)用手冊(cè)》確定尺寸和余量。 鉆孔：φ20 擴(kuò)孔：φ22 e=2mm （4）φ25 花鍵 孔 以 φ22孔為基準(zhǔn)拉孔 e=3mm （5）銑 18mm 槽 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》查知 e=18mm 9 （6）M8 螺紋孔 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》查知 M8 底孔為 6.7 為零 件滿足要求確定尺寸余量如下。 鉆 M8 底孔 φ6.7； 攻絲 M8； e= 1.3mm 2.2.5 切削用量及基本工時(shí)的確定 （1）工序Ⅲ：銑端面 加工條件： 機(jī)床：X62W 臥式銑床 刀具：高速鋼圓柱銑刀 GB1106-85 其中 d=80mm, L=82mm , l=22mm 計(jì)算切削用量： =2.5mmpa 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 15.53 可知： f= rmzf /2.160.?? 由《切削用量手冊(cè)》表 9.4-8 可知： vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s 各修整系數(shù)為 Kmv=Kmn=Kmf=0.69 Ksv=Ksn=Ksf=0.8 所以有 V= =0.19m/s8.06934.? V= =0.75r/s 51 V= =0.94mm/s .7. 由 X62W 機(jī)床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s 所以實(shí)際切削速度 V= =0.20m/s=12m/min （2）01dn? 10 確定主軸轉(zhuǎn)速： l1+l2=17mm l=75mm n= =7r/s=420r/min （3）0dv? 切削工時(shí)： （4）1291.53minmw ltsnf??? （2）工序Ⅳ：銑 20+10 平面 加工條件： 機(jī)床：X52K 立式銑床 刀具：高速鋼立銑刀 其中 d=32mm, z=6 . 計(jì)算切削用量： =3mmpa 由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表 15-52 af=0.08mm/z 由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表 15-55 v=0.3m/s=18m/min = =3r/s(179r/min) （5）wsdvn?10?183.42? 按機(jī)床選取： srr/67.min/280?? （6）31423.10.7/10dv ms?????實(shí) 際 刀具切入長(zhǎng)度： l01 刀具切出長(zhǎng)度： 2 被切削層長(zhǎng)度： l=80mm 進(jìn)給量： .1.52/fvaznms? 11 切削工時(shí)： （7）128012.min.5mfltv???? （3）工序Ⅵ 鉆，擴(kuò) φ22孔 鉆 φ20孔 加工條件： 機(jī)床：Z525 立時(shí)鉆床 刀具：麻花鉆，其中 d=20mm 計(jì)算切削用量： =20mmpa 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 15-53，表 15-37 可知： f=0.36mm/r v=0.35m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n= =334r/min （8）01vd? 實(shí)際機(jī)床選?。? v= （9）0.41/nms?? 被切削層長(zhǎng)度： l=80mm 刀具切入長(zhǎng)度： 15l 刀具切出長(zhǎng)度： 23? 切削工時(shí)： (10)120.6minmwltnf? 擴(kuò) φ22孔 加工條件： 機(jī)床：Z525 立時(shí)鉆床 刀具：擴(kuò)孔鉆，其中 d=22mm 計(jì)算切削用量： =2mmpa 12 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 15-53，表 15-37 可知： f=0.81mm/r v=0.14m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n= =121.5r/min 01vd? . 按機(jī)床選?。? 14/minwnr? 實(shí)際機(jī)床選?。?v= （11） 0.16/nms??? 切削工時(shí)： （12） 120.78inmwlltnf? (4) 拉花鍵 孔 （13） .51.40.13/100367nszlyr msvf????? (5) 銑 18mm 槽 加工條件： 機(jī)床：x62w 臥式銑床. 刀具：直齒三面刃銑刀，其中 d=80mm,z=18 計(jì)算切削用量： =18mmpa 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 15-53，表 15-55 可知： af=0.20mm/z v=0.3m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n= =71.6r/min （14）01vd? . 按機(jī)床選?。? 13 75/minwnr? 實(shí)際機(jī)床選?。?v= （15） 0.314/1s?? 切削工時(shí)： (16)12.16minmw lltnf?? ( 6) 鉆 M8 螺紋孔 1) 鉆 M8 螺紋底孔 φ6.7孔. 加工條件： 機(jī)床：Z525 立時(shí)鉆床 刀具：麻花鉆 其中 d=6.7mm 計(jì)算切削用量： =6.7mmpa 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 15-53，表 15-37 可知： f=0.13mm/r v=0.35m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n= =998r/min （17）01vd? . 按機(jī)床選?。? 96/minwnr? 實(shí)際機(jī)床選取： v= （18） 0.34/1s?? 被切削層長(zhǎng)度： l=11mm 14 刀具切入切出： l+l2=4mm 切削工時(shí)： (19)120.1minmwltnf?? 2) 攻 絲 M8 加工條件： 機(jī)床：Z525 立時(shí)鉆床 刀具：機(jī)用絲錐，其中 d=8mm 切削用量： =1.3mmpa 由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 15-53，表 15-37 可知： f=1mm/r v=0.12m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速： n= =286r/min （20）01vd? . 按機(jī)床選取： 27/minwnr? 實(shí)際機(jī)床選?。?v= (21) 0.1/s?? 刀具切入切出長(zhǎng)度： l1+l2=4mm 被切削層長(zhǎng)度： l=11mm 切削工時(shí)： (22) 120.6minmwlltnf?? 15 3 專用夾具設(shè)計(jì) 3.1 問(wèn)題提出 因該零件為批量生產(chǎn)，所以為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，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。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)鉆 M8 底孔 φ6.7、攻絲 M8，配鉆 M5 錐孔專用夾具各一套。本夾 具將用于 Z525 立式鉆床，刀具為麻花鉆，機(jī)用絲錐。 為達(dá)到零件工藝要求，需要 對(duì)零件進(jìn)行鉆、 擴(kuò)兩步工序 進(jìn)行加工。利用本 夾具主 要是鉆 M8 螺紋底孔 φ6.7孔，此孔沒(méi)有特殊的形位要求,因此，在本道工序加工 時(shí)，主要 應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng) 的生產(chǎn)率，降低 勞動(dòng)強(qiáng) 度，而精度 則不是主要問(wèn)題。 3.2 鉆 M8 底孔 φ6.7、攻 絲 M8，配 鉆 M5 錐孔專用夾具設(shè)計(jì) 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件圖及定位基準(zhǔn)的選擇原則，采用以采用以 2?孔以及零件左端 面來(lái)定位。 3.2.2 切削力和夾緊力的計(jì)算 (23)09.81 ZfYfFFCdK? 查表可得 =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、 =0.9F ZF 因此 Fz=595N (24)09.81 ZMYCdfK? 查表可得 =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、 =0.87M 因此扭矩 M=1.6Nm 由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式： P=K× 'F 其余系數(shù) K=K1×K2×K3×K4 16 K1——基本安全系數(shù) 1.3 K2——加工性質(zhì)系數(shù) 1.1 K3——刀具鈍化系數(shù) 1.15 K4——斷續(xù)刀削系數(shù) 1.2 所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 在設(shè)計(jì)夾夾具時(shí)，應(yīng)該注意勞動(dòng)生產(chǎn)率。但是考 慮到實(shí)際夾緊力較小，以 及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)成，并用滑動(dòng)壓板圖 2 壓 緊，它具有壓緊零件以及方便零件的安裝和拆卸。 圖 2 滑動(dòng)壓板 3.2.3 定位元件的設(shè)計(jì)及定位誤差分析 根據(jù)夾具方案的設(shè)計(jì)，采用花鍵軸圖 3 進(jìn)行定位，花鍵軸可固定零件在夾 具中的位置。由于所加工的零件對(duì)本工序加工的面沒(méi)有特殊的技術(shù)要求，雖然由 于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等 形位誤差，但是在這里是允 許的。 17 圖 3 花鍵軸 3.2.4 導(dǎo)向方案及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì) 由于是鉆孔，因此可選用鉆套， 鉆套具有引導(dǎo)刀具以及保證被加工孔的位置 精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度的作用。標(biāo)準(zhǔn)鉆套可分為固定鉆套、可換鉆套和快換 鉆套。固定鉆套定位精度高，但磨損后不易更換，常用于中小批量生產(chǎn)中?？蓳Q 鉆套磨損后，將螺釘松開便可迅速更換，多用于大批量生產(chǎn)。因此在此 選用可換 鉆套圖 4。因?yàn)殂@套必須安裝在鉆模板才能正確地確定刀具的位置并引導(dǎo)刀具進(jìn) 行加工，保證孔的加工要求和提高生產(chǎn)率，所以 鉆模板的設(shè)計(jì)也是非常必要的。 圖 5 為鉆模板的設(shè)計(jì)。 圖 4 可換鉆套 18 圖 5 鉆模板 3.2.5 夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體圖 6 主要用于連接或固定夾具上個(gè)元件及裝置，使其成為一個(gè)整體 的基礎(chǔ)件。 圖 6 夾具體 19 3.2.6 夾具裝配圖效果圖 如圖 7 所示為夾具的裝配圖 圖 5 裝配圖 圖 7 夾具裝配效果圖 本夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)手動(dòng)螺旋螺母，用滑動(dòng)壓板及夾緊板，幷通 過(guò)調(diào)節(jié)支撐的調(diào)節(jié)，將毛坯件 夾緊，然后由可 換鉆套將 鉆頭導(dǎo)入， 進(jìn)行帶加工孔 的鉆孔加工。 4 結(jié)束語(yǔ) 對(duì)專用夾具的設(shè)計(jì)，可以了解機(jī)床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工 件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的給以性能。 本夾具在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)反應(yīng)了夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，如定位精度、夾緊方 式、 夾 具結(jié) 構(gòu)的剛度和強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)工藝性等問(wèn)題。而且運(yùn)用 pro/E 軟件將每個(gè)元 件的實(shí)體形狀及最后的裝配效果顯現(xiàn)出來(lái)。但由于本人缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),個(gè)人能力 有限,所以本夾具在設(shè)計(jì)過(guò)程中仍然存在許多不足之處不足之處，如對(duì)一些參數(shù) 和元件的選用可能不是非常合理，刀具和量具的選用也不一定精確合理。與實(shí)際 的加工生產(chǎn)相結(jié)合之后，整個(gè) 設(shè)計(jì)的加工工藝規(guī)程可能會(huì)在實(shí)際加工操作中有 一定的變動(dòng)三維繪圖軟件使用不熟練,一些零件的實(shí)體效果圖形不十分完美。 20 5 謝詞 本文從課題選取到方案論證等整個(gè)過(guò)程都是在導(dǎo)師的全面、悉心指導(dǎo)下完 成的，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作過(guò) 程中， 導(dǎo)師活躍的學(xué)術(shù)思 維、 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí) 的工作作風(fēng)、誨人不倦的師 德風(fēng)范都給我留下了深刻的印象，為我今后生活、學(xué) 習(xí)、工作 樹立了榜樣。恩師淵博的知識(shí)和悉心指導(dǎo)使我受益非淺。同時(shí)也非常感 謝我的同學(xué)給予我的幫助導(dǎo)師的在此深表感謝! 最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見(jiàn)的評(píng)閱專家們表 示衷心的感謝和崇高的敬意! 21 參考文獻(xiàn) [1]陳明.機(jī)械制造工 藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 [2]孫玉芹，孟兆新.機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社出版 1995 [3]馬賢智.機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994 [4]張鵬. 以內(nèi)孔表面作為定位基準(zhǔn)的夾具 設(shè)計(jì)原理[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)， 1996（25）5:54-55 [5]劉文劍.夾 具工程師手冊(cè)[M].黑龍江：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1995 [6] 李洪，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990 [7]孫已德.機(jī)床 夾具圖冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1984 [8]王美蘭.機(jī)械制 圖[Ｍ]. 北京：高等教育出版社，2002 [9]董玉明， 楊洪玉.夾具設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題[J].機(jī)械工人,2005(1):59-60 [10]謝 騏. 機(jī)床 夾具設(shè)計(jì)中的技巧[J] .機(jī)械工程學(xué)報(bào),1998（6）:24-25 [11]李月琴，曾令宜，弓申 .撥叉、 撥叉體類零件鉆徑向孔成組夾具設(shè)計(jì)[J]. 工具技 術(shù),2005(38):74-76 [12]錢東洲.定位 誤差在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的分析計(jì)算[J].理工科研,2008(12):274- 275 [13]張亞明.機(jī)床 夾具的分類與構(gòu)成[J].科技資訊 ,2008(4):76-77 [14]李延平,張 喜群,王耀，武梁齊.新一代夾具的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 機(jī)械工人, 2006(6): 43-44 [15]上海金屬切削技 術(shù)協(xié)會(huì).金屬切削手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984 22 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題申請(qǐng)表 院（系）名稱 機(jī)電學(xué)院 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 姓名及職稱 課題名稱 CA6140 車床撥叉的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 自 擬 立題理由 和所具備 的條件 基于 AutoCAD 軟件對(duì) CA6140 撥叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序 的專用夾具設(shè)計(jì)。CA6140 撥 叉零件的主要加工表面是平面及孔。因此主要 研究?jī)?nèi)容為基準(zhǔn)的選擇，加工工 藝和零件主要部位的專用 夾具的設(shè)計(jì)。 要求熟練掌握 AutoCAD 繪圖軟件及機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)。 教研室 審批意見(jiàn) 教研室主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè) 計(jì)）工作領(lǐng)導(dǎo) 小組審批意見(jiàn) 組長(zhǎng)簽字：： 年 月 日 注：本表經(jīng)教務(wù)處復(fù)審后存院（系）備查 23 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 題目名稱 CA6140 車床撥叉的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 所學(xué)專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 所學(xué)專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 職稱 完成期限 20**年 12 月 22 日至 20**年 5 月 31 日 論文（設(shè)計(jì)）主要內(nèi)容及主要技術(shù)指標(biāo) 1.主要內(nèi)容 基于 AutoCAD 軟件對(duì) CA6140 撥叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具 設(shè)計(jì)。 CA6140 撥叉零件的主要加工表面是平面及孔。因此主要研究?jī)?nèi)容為基準(zhǔn)的選擇， 加工工藝和零件主要部位的專用夾具的設(shè)計(jì)。 2.技術(shù)指標(biāo) （1）設(shè)計(jì)參數(shù)要符合實(shí)際生產(chǎn)要求； （2）生成圖形要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定； 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要求 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一份：有 400 字左右的中英文摘要，正文后有 15 篇左右的參考文獻(xiàn)， 正文中要引用 5 篇以上文獻(xiàn)，并注明文獻(xiàn)出 處。 論文字?jǐn)?shù)在 6000 字以上； 2.有不少于 2000 漢字的與本課題有關(guān)的外文翻譯資料； 3.畢業(yè)設(shè)計(jì)總字?jǐn)?shù)在 10000 字以上； 4.程序清單； 三、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排 1.20**年 1 月 16 日-1 月 20 日，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書；寒假期間完成外文資料翻譯和 開題報(bào)告。 2. 20**年 2 月 16 日-2 月 22 日（第 1 周），審核開題報(bào)告和設(shè)計(jì)方案。 4. 20**年 2 月 23 日-3 月 8 日、4 月 13 日-4 月 19 日（第 2-4、9 周），畢業(yè)設(shè)計(jì)單元部分 骨架和零件模型設(shè)計(jì)。 5. 20**年 4 月 20 日-26 日（第 10 周），畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查。 6. 20**年 4 月 27 日-5 月 24 日（第 11-14 周），裝配模型的生成、工程圖文件的建立和 仿真的實(shí)現(xiàn)，撰寫和整理畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）。 7. 20**年 5 月 25-6 月 7 日（第 15-16 周）上交畢業(yè)論文，指導(dǎo)、評(píng)閱教師審查評(píng)閱論文， 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯資格審查，學(xué)生修改整理 論文。 24 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期進(jìn)展情況檢查表 學(xué)生姓名 班級(jí) 指導(dǎo)教師 論文（設(shè)計(jì)）題 目 CA6140 車床撥叉的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 1 2000 字左右的外文資料翻譯； 2 畢業(yè)論文所需文獻(xiàn)資料的全面匯總； 3、開題報(bào)告的規(guī)劃與書寫； 目 前 已 完 成 任 務(wù) 是否符合任務(wù)書要求進(jìn)度：符合 1 畢業(yè)論文初稿的撰寫、前后內(nèi)容的連貫和銜接； 2 論文表達(dá)更深層次的分析與研究； 3、 畢業(yè)論文相關(guān)圖形的繪制； 尚 需 完 成 的 任 務(wù) 能否按期完成論文（設(shè)計(jì)）：能 存 在 問(wèn) 題 由于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和能力有限，對(duì)論文更深層次的分析與探討還有一定的 困難。 存 在 問(wèn) 題 和 解 決 辦 法 擬 采 取 的 辦 法 到圖書館查閱更多與論文內(nèi)容相關(guān)的資料與文獻(xiàn)； 向指導(dǎo)教師咨詢與請(qǐng)教; 指導(dǎo)教 師簽 字 日期 年 月 日 教學(xué)院 長(zhǎng)（系主 任） 意 見(jiàn) 簽字： 年 月 日 25 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告 題目名稱 CA6140 車床撥叉的加工工藝及夾 具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 專業(yè) 機(jī)電技術(shù)教育 學(xué)號(hào) 導(dǎo)師姓名 所學(xué)專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 職稱 完成期限 20 年 2 月 25 日至 20 年 5 月 25 日 選題的目的意義 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，特別是生產(chǎn)批量較大時(shí)， 大都用夾具裝夾工件，因?yàn)?它直接影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制 造成本等。機(jī)床夾具的使用有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大 機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”等。題目所給的零件 CA6140 車床的撥叉，它位于 廂體內(nèi)部：主要作用是傳遞紐矩，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。 雖然現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床夾具已經(jīng)開始在一些企業(yè)中使用開來(lái), 數(shù)控機(jī)床夾具所 具有的柔性為能裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件，在經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整即可夾持 多種形狀和尺寸的工件。但數(shù)控夾具只用于多品種、小批量生產(chǎn)，而 CA6140 車床 的撥叉零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,又是屬于大中批量生產(chǎn)，所以采用專用機(jī)床夾具比較方便、 合理。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 近些年來(lái)，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化 加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng) 的機(jī)械加工的制造方法發(fā)生了重大變革，人們對(duì)夾具 的功能已經(jīng)從過(guò)去的裝夾、定位、引導(dǎo)刀具定位為裝 夾、定位。而數(shù)字化的 設(shè)備加 工功能的擴(kuò)大化，已經(jīng)將夾 具的引導(dǎo)刀具的功能完全替代，給今后夾具的快速定位、 快速裝夾提出了更高的要求。目前國(guó)內(nèi)外已開始將夾具設(shè)計(jì)和數(shù)字化、現(xiàn)代化加工 技術(shù)相結(jié)合，研究和推廣 KBV 夾具，即基于知 識(shí)的工程。KBV 把知識(shí)、技能、經(jīng)驗(yàn)、 原理、規(guī) 范等結(jié)合到三維 CAD 系統(tǒng)中，使得 設(shè)計(jì)人 員只要輸入工程參數(shù)或應(yīng)用要 求，系統(tǒng) 就能依據(jù)相關(guān)的知 識(shí)，推理構(gòu)造出符合特定要求的工程設(shè)計(jì)結(jié)果 KBV 夾 具。 26 三、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.簡(jiǎn)述機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀以及機(jī)床夾具的分類與構(gòu)成。 2. 對(duì) CA6140 車床撥叉零件的作用和工藝進(jìn)行分析，并制定出合理的工藝路線方 案，然后確定各道工序的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工 時(shí)。 3. 針對(duì)第九道工序鉆 M8 底孔 φ6.7、攻絲 M8，配鉆 M5 錐孔進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)運(yùn)用 pro/E 分別畫出各個(gè)夾具元件的實(shí)體圖形，最后畫出三維裝配效果圖。 四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法或技術(shù)路線 1．采用理論和實(shí)際相結(jié)合的方式再結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有的條件 來(lái)進(jìn)設(shè)計(jì)。 2．根據(jù)指導(dǎo)教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)來(lái)重新完善和提高自己新的認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)。 3．大量查閱有關(guān)書籍和資料擴(kuò)充自己視野與認(rèn)識(shí)，提高理論成果的技術(shù)量。 4．充分利用互連網(wǎng)來(lái)查找最新技術(shù)成果，提高自身的創(chuàng)新意識(shí)。 五、主要參考文獻(xiàn)與資料 [1]陳明.機(jī)械制造工 藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 [2]孫玉芹，孟兆新.機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社出版 1995 [3]馬賢智.機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994 [4]張鵬. 以內(nèi)孔表面作為定位基準(zhǔn)的夾具設(shè)計(jì)原理 [J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，1996（25） 5:54-55 [5]劉文劍.夾 具工程師手冊(cè)[M].黑龍江：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1995 [6] 李洪，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990 [7]孫已德.機(jī)床 夾具圖冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1984 [8]王美蘭.機(jī)械制 圖[Ｍ]. 北京：高等教育出版社，2002 [9]董玉明， 楊洪玉.夾具設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題[J].機(jī)械工人,2005(1):59-60 [10]謝 騏. 機(jī)床 夾具設(shè)計(jì)中的技巧[J] .機(jī)械工程學(xué)報(bào),1998（6）:24-25 [11]李月琴，曾令宜，弓申 .撥叉、 撥叉體類零件鉆徑向孔成組夾具設(shè)計(jì)[J]. 工具技術(shù), 2005(38):74-76 [12]錢東洲.定位 誤差在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的分析計(jì)算[J].理工科研,2008(12):274-275 [13]張亞明.機(jī)床 夾具的分類與構(gòu)成[J].科技資訊 ,2008(4):76-77 [14]李延平,張 喜群,王耀，武梁齊.新一代夾具的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 機(jī)械工人, 2006(6): 43-44 [15]上海金屬切削技 術(shù)協(xié)會(huì).金屬切削手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984 27 指導(dǎo)老師審閱意見(jiàn) 簽名： 年 月 日