撥叉4-銑18槽的夾具設(shè)計

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1、- 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目： 制定CA6140車床撥叉的加工工藝， 設(shè)計銑18mm槽的銑床夾具 設(shè) 計 者： 班級： **： 指導(dǎo)教師： 目錄 序言 4 一、零件的分析 4 零件的作用 4 零件的工藝分析 5 二 . 確定生產(chǎn)類型 5 三 .確定毛坯 5 四.工藝規(guī)程設(shè)計 5 (一)選擇定位基準(zhǔn)： 6 〔二〕制定工藝路線 6 〔三〕選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 6 (四〕機械加工余量、工序尺寸及工時確實定 7 五、 夾具設(shè)計 10 (一)問題的提出 10 (二)夾具設(shè)計 1

2、0 3.定位誤差分析 11 4夾具的裝配圖見附圖 11 參考文獻： 11 序言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部根底課、技術(shù)根底課以及大局部專業(yè)課之后進展的.這是我們在進展課程設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進展一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化〞建立打下一個良好的根底。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多缺乏之處，懇請各位教師給予指導(dǎo)。 第2章 零件的分析 2.1零件的分析

3、2.1.1零件的作用 題目給定的零件是CA6140撥叉〔見附圖1〕它位于銑床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進展工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺 寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑 移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙 很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精 度。所以，寬度為18+0.0120mm的槽和滑 移齒輪的配合精度要求很高。 2.1.2零件的工藝分析 CA6140撥叉共有兩組加工外表。 1. 以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面 這一組面包括?25+0.230mm的六齒方花鍵孔、?22+0.280花鍵底孔兩端的2*150到角和距中心線為27mm的平

4、面。 2. 以工件右端面為基準(zhǔn)的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽 經(jīng)上述分析可知， 對于兩組加工外表，可先加工其中一組外表，然后借助于專用夾具加工另一組外表。 2.2工藝規(guī)程設(shè)計 (一) 確定毛坯的制造形成 零件材料HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經(jīng)查?金屬機械加工工藝人員手冊?表5-5取等級為2級精度底面及側(cè)面澆注確定待加工外表的加工余量為3±0.8mm。毛坯零件圖如以下列圖： 〔二〕基準(zhǔn)的選擇。 1.

5、 粗基準(zhǔn)的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于右端面，所以以Φ40的外圓外表的粗基準(zhǔn)。 2. 精度基準(zhǔn)的選擇：為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的A面為精基準(zhǔn)。 2.3 制定工藝路線。 方案一 工序： 1. 粗、精銑端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 2. 粗、精銑削B面。 3. 銑削8+0.030mm的槽。 4. 銑削18+0.0120mm的槽。 5. 拉花鍵。 方案二 工序： 1. 粗、精銑端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15°倒角。 2. 以Ф40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。 3. 拉花鍵。以A面為基準(zhǔn)， 4. 銑削槽B面。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)

6、。選用*62W臥式銑床加專用夾具 5. 銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用*62W臥式銑床加專用夾具。 6. 銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用*62W臥式銑床加專用夾具。 方案分析： 上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很難對工件進展定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的3.4.5道工序很容易對工件進展定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高，專用夾具構(gòu)造簡單、可靠， 最終擬定的方案如下： 工序號 工序名稱 工序容

7、車 間 工 段 設(shè)備 10 鑄造 鑄造毛坯 ，時效處理 20 銑 粗銑左端面 機 二 銑床*52K 30 銑 精銑左端面 機 二 銑床*52K 40 銑 粗銑右端面 機 二 銑床*52K 50 銑 精銑右端面 機 二 銑床*52K 60 鉆 鉆花鍵底孔 機 二 鉆床Z525 70 鉆 擴花鍵底孔 機 二 鉆床Z525 80 倒角 倒角2*15° 機 二 鉆床Z525 90 拉 拉六齒方型花鍵 機 二 拉床 100 銑 粗銑B面 機 二 銑床*52K 110

8、銑 精銑B面 機 二 銑床*52K 120 銑 粗銑800。03mm的槽 機 二 銑床*52K 130 銑 精銑800。03mm的槽 機 二 銑床*52K 140 銑 粗銑1800。12mm 機 二 銑床*52K 150 銑 精銑1800。12mm 機 二 銑床*52K 160 磨 磨寬為1800。12mm的槽 機 二 磨床M114W 170 鉗 去毛刺 180 檢 檢驗入庫 2.4 機械加工余量。 CA6140的撥叉材料為HT200。毛坯重量為1.0 kgσb =160MPa

9、 HBS 生產(chǎn)類型為由大、中批量生產(chǎn)，采用模鍛鍛模。 根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個加工外表的機械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下： 1. A面的加工余量 A面有3±0.8mm的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質(zhì)外表層切除 2. 矩形花鍵底孔。 要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工孔尺寸為Φ22 0+0.28，見零件圖，參照?金屬機械加工工藝人員手冊? 表3-59確定孔加工余量的分配。 鉆孔Φ20mm 擴孔Φ21mm 拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心：拉削時加工余量參照?金屬機械加工工藝人員手冊?取 2Ζ=1mm 3. B面的加工余量。 此工序分2個工步1

10、、粗銑B面 2、精銑B面。 精加工余量為0.2mm 粗銑加工余量為2.8mm 2.5確定切削用量及根本工時。 工序20\30 ：粗、精銑左端面 機床：銑床*52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀〔面銑刀〕，材料：，，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻[3]表3.1～74，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給

11、量： ：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81,取 切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻[3]表3.1～74，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81,取 切削工時 被切削層長度：由毛坯尺

12、寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序50：粗、精銑右端面。 機床：銑床*52K 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀〔面銑刀〕，材料：，，齒數(shù)8，此為細齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻[3]表3.1～31，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具

13、切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 機動時間： 所以該工序總機動時間 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81，取銑削速度 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻[3]表3.1～74，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～81,取 切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次

14、數(shù)為1 機動時間： 機動時間： 3、鉆孔、擴孔、倒角。 〔1〕、鉆孔 鉆頭選擇：見?切削用量簡明手冊?表2.2 鉆頭幾何形狀為〔表2.1及表2.2〕：雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù)： ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm，=4mm。 根據(jù)?切削用量簡明手冊?表2-9確定f=0.48 ａ、按機床進給強度決定進給量：根據(jù)表2.9 ,當(dāng)σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可確定f=0.75。 按C3163-1　銑床說明書　　　取 f=0.62mm/n. ｂ、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)

15、及壽命 表2.21，當(dāng)do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6 壽命T=45min. ｃ、切削速度　由?切削用量簡明手冊?，表2.15得 Ｖ=21m/min n=1000V/D=334.4 由機床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min 取n=280m/min. 實際Ｖ=17 m/min ｄ、 根本工時，Tm=L/nf=(80+10)/280*0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280*0.62=0.32 (min) 〔2〕、擴孔 刀具直徑

16、do=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。 由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停銑和調(diào)換走刀量等輔助時間，n和f都不變，所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15°锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以外表粗度要求不高手動進給。 〔3〕、倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。 檢驗機床功率 按?切削用量簡明手冊?表 1.2４ 可以查出　當(dāng)σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ?。妗?.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　?。校悖?.4kw 按C３１６３－１　銑床說明書　主電機功率Ｐ＝11ｋｗ 可見Ｐｃ比Ｐ小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求 鉆削功率檢驗

17、按?切削用量簡明手冊?表 2.21 當(dāng)ｄｏ＝21 ｍｍ?。妫?.64 ｍｍ 查得轉(zhuǎn)矩Ｍ＝61.8　N.M ?切削用量簡明手冊?表由表2.32　得功率公式 ＰC＝McVc/30do=61.8*17/30*21=1.67km 按C３１６３－１　銑床說明書　主電機功率Ｐ＝11ｋｗ 可見ＰC比Ｐ小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要 工序Ⅱ 拉花鍵孔 單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒 為0.06mm, 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工時 t=Zblηk/1000vfzZ 式中： Z

18、b 單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 拉削外表長度，80mm； η 考慮校準(zhǔn)局部的長度系數(shù)，取1.2； k 考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4 ； v 拉削速度〔m/min〕； fz 拉刀單面齒升； Z 拉刀同時工作齒數(shù)，Z=l/p； P 拉刀齒距。 P=

19、(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7 ∴其本工時 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 工序Ⅲ 粗銑，精銑B面。 加工要求：粗銑B面，精銑B面，Ra=3.2ｕｍ。 用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量3mm 機床 ：*52K 加工工件尺寸：寬度：40mm 長度：28mm 1. 粗銑 1) 選擇刀具 根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.1 銑削寬度ae≤5mm時。直徑為do=50mm　故齒數(shù)Ｚ＝８，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀 銑刀幾何參數(shù)〔表3.2〕

20、rn=10°ao=16° 2) 切削用量 留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工外表精度要求Ra=3.2 um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進給量ｆ＝0.5～１mm/r就能滿足要求，但考慮到*52K功率為7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和*52K銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進給量ｆ＝0.6mm/r 3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm， 刀具壽命 T=120min〔表3.8〕 4) 決定切削速度Vc、可根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.9確定 Vc=

21、(Cvdoqv)/(Tm*ap**v*fz*yv*ae*uv*Zpv) Cv=20,qv=0.7,*v=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=Km*Ksv*KTv=1.12*0.8*0.82=0.79 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap**v*fz*yv*ae*uv*Zpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000*23.7)/(3.14*50)=151r/min 根據(jù)*62W型銑床說明書選n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160*3.14*50)/1

22、000=25.1m/min Vf=nf=160*0.6=96mm/min 選Vf=80mm/min 實際fz=Vf/(n*z)=0.0625mm/z 5) 機床功率：根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.20 當(dāng) Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)： 故Pct＜0.8, 根據(jù)*62W型銑床說明書，機床主軸允許的功率為 Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min V

23、c=25.1m/min fz=0.0625mmm/z 6) 根本工時根據(jù) ?切削用量簡明手冊?表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525〔min〕 L1+△=14mm 2. 精銑 1〕選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2〕切削用量 精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度 ae＝0.2mm，ｆ＝0.6 3〕決定切削速度Vc、可根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.9確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(Tm*ap**v*fz*yv*ae*uv*Zpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000*

24、33.1)/(3.14*50)=211r/min根據(jù)*62W型銑床說明書選n=210r/min Vf=nf=210*0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(n*z)=0.074mm/Z 4〕根本工時根本工時根據(jù) ?切削用量簡明手冊?表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336〔min〕 L1+△=14mm 工序Ⅳ 銑削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸：8+0.030mm , 長度L=40mm 加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀〔精細級K8〕加工余量8 用乳化液冷卻 機床：*62W 1) 選

25、擇刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精細級K8 銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15° ao=12°an=6°Z=16 2) 選擇切削量 由于槽的深度為8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm 由?切削用量簡明手冊?表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中 4) 決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由?切削用量簡明手冊?3.

26、27的公式 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap**v*fz*yv*ae*uv*Zpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,*v=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=Km*Ksv*KTv=1.12*0.8*0.82=0.79 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap**v*fz*yv*ae*uv*Zpv)·Kv =82.86m/min n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min 根據(jù)*62W型銑床

27、說明書選nc=375r/min 實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375*0.3=112.5mm/min 根據(jù)*62W型銑床說明書選選Vf=110mm/min fzc=110/375×16=0.018mm/z 5) 機床功率：根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.28 公式 圓周力 fc=(CFap*ffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，*F=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFap*ffzy

28、FaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 * 8 * 0.018 * 8/ 63 * 375 =505.6 N M=FCdo/2×103=15.9N?M Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)*62W型銑床說明書，功率足夠。 6) 根本工時根本工時根據(jù) ?切削用量簡明手冊?表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49〔min〕 L1+△=14mm 工序Ⅴ銑寬為180+0.12mm槽 加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬180+0.12mm，長L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的設(shè)計尺寸精度

29、要求很高，用銑削加工很難到達尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走，ae=23，ap=10mm， 1) 選擇刀具 銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15° ao=12°an=6°Z=24 2) 選擇銑削用量 由于槽的寬度為18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm 由?切削用量簡明手冊?表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z 3〕選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中

30、 4〕確定切削速度Vc和每齒進給量：決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由?切削用量簡明手冊?3.27的公式 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap**v*fz*yv*ae*uv*Zpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,*v=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=Km*Ksv*KTv=1.12*0.8*0.82=0.79 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap**v*fz*yv*ae*uv*Zpv)·Kv =98.6m/min n=100

31、0×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min 根據(jù)*62W型銑床說明書選nc=300r/min 實際速度Vc=donc/1000=94.2m/min 選Vfc=ncf=300*0.5=150mm/min 根據(jù)*62W型銑床說明書選選Vf=150mm/min fzc=150/300×24=0.020mm/z 5〕根本工時根本工時根據(jù) ?切削用量簡明手冊?表3.5 Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)*2/150=0.8〔min〕 L1+△=20mm i=2(走兩次) 工序Ⅵ 磨18mm槽， 保證尺寸18mm 1) 選擇砂輪

32、。 見?切削手冊?第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為 GZ46KV6P350×40×127其含義為：磨輪磨料為棕剛玉，為了防止粒度過小而磨輪堵塞，所以選用為粒度為46*，硬度為軟2級。 平型砂輪，其尺寸為16×6×40〔D×d×H〕。 2) 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見機床說明書)， v砂=2.5m/s 進給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm 3) 切削工時。當(dāng)加工1個外表時 Tm=(L+y+△)??i K/50=3.1min 最后，將以上各個工序切削用、工時定額的計算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一起填入機械加工工藝卡片中，見附后表

33、。 五、 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序080——銑18mm槽。本夾具將用于銑床，刀具為三面刃立式銑刀. 5.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工18槽夾具設(shè)計，加工時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，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 5.2 設(shè)計要求 在對工件進展機械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進展機械加工前，先要將工件裝夾好。 機床夾具的組成 1、

34、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〕作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。 3、對刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。 4、連接原件 其作用是確定夾具在機床上的正確位置。 5、夾具體 夾具體是機床夾具的根底件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。 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；對于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。 以上各組成局部中，定位元件、

35、夾緊裝置和夾具體是機床夾具的根底組成局部。 機床的分類 機床夾具種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進展分類。 按夾具的使用特點可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具， 拼裝夾具。 按使用機床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機床夾具，數(shù)控機床夾具，自動機床夾具，自動線隨行夾具以及其他機床夾具。 5.3 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

36、力等)作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。 (3) 對刀或?qū)蜓b置 對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對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定位元件的正確位置。銑床夾具上的對刀塊和塞 尺為對刀裝置。 (4) 連接元件 連接元件是確定夾具在機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以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺。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

37、是連接元件。 (5) 夾具體 夾具體是機床夾具的根底件，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。 5.4 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，在一定圍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卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機床提供應(yīng)用戶。其特點是適應(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*一工件的*

38、道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是構(gòu)造緊湊，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)計制造周期較長、制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。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 其特點是夾具的局部元件可以更換，局部裝置可以調(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，加工對象不很明確，適用圍更廣一些。 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，其特點是靈活多變，萬能性強，制造周期短、元件能反復(fù)

39、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線從一個工位移到下一個工位，進展不同工序的加工。 〔2〕按使用的機床分類 由于各類機床自身工作特點和構(gòu)造形式各不一樣，對所用夾具的構(gòu)造也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機床不同，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、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。 〔3〕按夾緊動力源分類 根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。 夾具的作用：

40、1．縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率 夾具的使用一般包括兩個過程：其一是夾具本身在機床上的安裝和調(diào)整，這個過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對刀塊來快速實現(xiàn)，或者通過找正、試切等方法來實現(xiàn)，但速度稍慢；其二是被加工工件在夾具中的安裝，這個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．降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強 由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊，這在很大程度上

41、減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度，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工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動強度。 按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，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床的工作臺或花盤上 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外表上劃線，劃出加工外表的尺寸和位置，裝夾時，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，都采用夾具裝夾工件。 采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點： a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量 b、縮

42、短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率 c、擴大機床的使用圍，實現(xiàn)“一機多能〞 d、改善工人的勞動條件，降低生產(chǎn)本錢 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生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 5.5 定位、夾緊方案的選擇 由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時,另外為了防止工件轉(zhuǎn)動，為限制次自由度，應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn)，另輔助一左端面為輔助定位，防止工件左右移動，因此為了滿足這些定位要求，設(shè)計壓板構(gòu)造，既可以滿足軸向力的要求，又可方便工件的裝夾。. 5.6 切削力及夾緊力的計算 (1).計算切

43、削力 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=18mm. Z=18 =2448N 校核定位銷： 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夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以平安系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 平安系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的平安系數(shù)，查參考文獻[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合〞原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF 〔N〕 扭距： Nm

44、 在計算切削力時必須把平安系數(shù)考慮在，平安系數(shù) 實際所需夾緊力：由參考文獻[16]?機床夾具設(shè)計手冊?表得： 平安系數(shù)K可按下式計算，由式〔2.5〕有：： 式中：為各種因素的平安系數(shù)，見參考文獻[16]?機床夾具設(shè)計手冊?表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具構(gòu)造簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具構(gòu)造簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 夾緊力確實定 夾緊力方向確實定 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) 夾緊力作用點的選擇 a.

45、 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承圍。 b. 夾緊力的作用點應(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加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工外表。 (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算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題，只能進展粗略的估算。 估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只

46、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.實際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮平安系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：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過程嚴(yán)密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，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)場合下，還無法進展加工。只有進而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進展夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的

47、根本任務(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)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)平安。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的局部。夾緊機構(gòu)即承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)的局部。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構(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構(gòu)組成復(fù)合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。 螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當(dāng)于把契

48、繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點： 〔1〕構(gòu)造簡單； 〔2〕擴力比大； 〔3〕自瑣性能好； 〔4〕行程不受限制； 〔5〕夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。到達夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過準(zhǔn)確

49、的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以到達壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)， 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具構(gòu)造簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 5.7 誤差分析與計算 為了滿足工序的加工要求，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。

50、 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： 夾具的主要定位元件為22孔的定位銷 基準(zhǔn)移位誤差，由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便，孔與軸間還有最小間隙*min(此間隙同在調(diào)刀儲存及對刀時消除) 故 滿足自由公差要求。 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 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5.8 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 綜合考慮構(gòu)造合理性、工藝性、經(jīng)濟型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾

51、具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體； 夾具體的外形尺寸：在繪制夾具總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機構(gòu)在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。 結(jié) 論 通過這次的課程設(shè)計，我們系統(tǒng)地回憶了相關(guān)專業(yè)的大學(xué)，也深深意識到學(xué)習(xí)的重要性，認(rèn)識到設(shè)計是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計過程中，我們使用的系統(tǒng)設(shè)計方法和相關(guān)設(shè)計軟件〔如AutoCAD〕，熟悉設(shè)計相關(guān)的信息〔包括手冊，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)〕和實證估計有了一定程度的提高，在計算機和方便的參考書籍和手冊的情感設(shè)計和幫助。 通過這次課程設(shè)計，機械制造過程更系統(tǒng)的了解一般的過程，學(xué)習(xí)和掌握整個設(shè)計過程中，有一個科學(xué)的設(shè)計方法是更嚴(yán)格

52、的。課程設(shè)計的根本理論知識，可以學(xué)習(xí)使用，定位和夾緊工件加工的正確的解決方案，選擇合理的設(shè)計方案，進展必要的計算，效率高的工程的設(shè)計以滿足高質(zhì)量的要求，基于降低本錢根本理論知識，進展必要的計算設(shè)計，高質(zhì)量，高效率夾具，本錢低。清晰的過程，了解情況之前，機床刀具和加工，課程設(shè)計有很大的收獲我的。但也有許多地方都在辛苦的工作。但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負責(zé)，一絲不茍。 在設(shè)計和分析使我感到更多的設(shè)計思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過這次的課程設(shè)計，我深

53、深感到，做任何事都要有耐心，細心。課程設(shè)計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。 . z. - 參考文獻 [1] 德榮，組合夾具構(gòu)造簡圖的初步探討，組合夾具，1982. (1) [2] 已德，機床夾具圖冊[M]，：機械工業(yè)，1984：20-23。 [3] 工學(xué)院機械制造工藝教研室，機床夾具構(gòu)造圖冊[M]，：任命，1983：42-50。 [4] 友才，機床夾具設(shè)計[Ｍ] ，：機械工業(yè)，1992 。 [5] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，：機械工業(yè)，1991。 [6] ?金屬機

54、械加工工藝人員手冊?修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊[M]，：科學(xué)技術(shù)，1979。 [7] 洪，機械加工工藝師手冊[M]，：機械工業(yè)，1990。 [8] 馬賢智，機械加工余量與公差手冊[M]，：中國標(biāo)準(zhǔn)，1994。 [9] 金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊[M]，：科學(xué)技術(shù)，1984。 [10] 周永強，高等學(xué)校課程設(shè)計指導(dǎo)[M]，：中國建材工業(yè)，2002。 [11] 薛源順,機床夾具設(shè)計(第二版) [M],機械工業(yè),2003.1 [12] 余光國，馬俊，興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，：大學(xué)，1995。 [13] 東北重型機械學(xué)院，農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊[M]，

55、：科學(xué)技術(shù)，1980。 [14] 慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：人民，1991。 [15] 廖念釗，莫雨松，碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量，2000：9-19。 [16] 工業(yè)大學(xué),市教育局,專用機床夾具設(shè)計與制造,黑農(nóng)江人民,1979.12 [17] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)，2005：4-17。 [18] Machine Tools N.chernor 1984. [19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973. [20] Handbook of Machine Tools Manfred

56、weck 1984 . [21] Sors l.fatigue design of machine ponents.o*ford:pergramon press.1971 . z. - 致 課程設(shè)計是大學(xué)知識的綜合運用，相關(guān)的專業(yè)知識，是知識在實踐中的應(yīng)用。通過本次課程設(shè)計，使我的專業(yè)知識是在原有的根底上穩(wěn)固和提高，也不能沒有教師和同學(xué)的幫助。分析設(shè)計是在教師的指導(dǎo)下完成的，在分析過程中，陰長城的教師給了我很大的鼓勵，在設(shè)計和分析使我感到更多的設(shè)計思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。

57、通過這次的課程設(shè)計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細心。課程設(shè)計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能被無情地重做。但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負責(zé)，一絲不茍。 本課程設(shè)計是在教師的指導(dǎo)下完成的。教師讓我受益不淺，他淵博的知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格，高度的責(zé)任感。在做設(shè)計的過程中也遇到了很多問題，教師給了我很多的關(guān)心和幫助，并總是問指導(dǎo)我們的設(shè)計過程。 通過這次的課程設(shè)計，我深深感到，做任何事都要有耐心，細心。設(shè)計的過程，許多計算有時會讓我感到心煩意亂；有時是不小心計算誤差，只能

58、被無情地重做。但教師思想教育比平常更多，病人，認(rèn)為他們的社會責(zé)任感的未來，思想在世界上是因為一些小錯誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負責(zé)，一絲不茍。說實話，課程設(shè)計真是有點累了。然而，其設(shè)計結(jié)果，課程設(shè)計仔細回味的旅程，一個罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。頓消。雖然這是我剛學(xué)的第一個走，一點在我的生命中的成功，但它讓我覺得更成熟了。 因為畢業(yè)的時候，很多人應(yīng)該知道的地方都沒有時間去仔細地去追求，但是我相信，方向是最重要的，因為方向，將用最少的精力去做事情，這工作，我的人生。因為在實際生產(chǎn)生活，工作是千差萬別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，有更多的熱心人士，但也是最有可能在自己的崗位上做出一定的奉獻。 . z.