CA6140車床撥叉[831005] 加工工藝及銑40×28上平面夾具設(shè)計[版本1]說明書資料

目 錄 一 .前言 1 1.產(chǎn)前準備 2 1.1 年生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1.2 生產(chǎn)條件 2 1.3 零件工藝分析 3 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 2.1 定位機構(gòu) 4 2.2 夾緊機構(gòu) 5 2.3機床夾具的總體形式 6 2.4.1 確定夾具體 7 2.4.2 確定聯(lián)接體 7 2.4.3 夾具體的總體設(shè)計圖 8 2.5 繪制夾具零件圖 8 2.6 繪 制夾具裝配圖 9 3.定位誤差設(shè)計 11 3.1 誤差分析 11 3.1.1 定位誤差 11 3.1.2 產(chǎn)生定位誤差的原因 12 3.2 定位誤差的計算 12 二 .結(jié)論 14 三 .致謝 15 四 .參考文獻 16 序 言 械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對于我們國家來說，它關(guān)系到國計民生的方方面面。近年來機械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動化水平日益提高。同時由于機械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著 2 高深度邁進，機械工業(yè)的發(fā)展日趨重 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 3 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 要。 機械制造過程及檢測，檢驗 中，都要使用大量的夾具。為了達到提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件，如何設(shè)計好夾具則成了機械制造的一項重要任務(wù)。 機床夾具是夾具中的一種，將其固定到機床上，可以使被加工件對刀具與機床保持正確的相對位置，并克服切削力的影響。使加工順利進行。機床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。 夾具設(shè)計中的特點 ： 1 夾具的設(shè)計周期較短，一般不用進行強度和剛度的計 算。 2 專用夾具的設(shè)計對產(chǎn)品零件有很強的針對 4 性。 3 “確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率 ”是夾具設(shè)計工作的主要任務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工 表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。 4 夾緊裝置的設(shè)計對整個夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計一個好的夾具可以減少廢品率。 因此，夾具設(shè)計要保證以下幾個條件： 1 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。 2 保證工件的精度。 3 保證使用方便與安全。 4 正確處理作用力的平衡問題。 5 注意結(jié)構(gòu)的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。 6 在機械制造中，為了適應(yīng)新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此 ,夾具計過程中 有朝著下列方向發(fā)展的趨勢： （ 1） 發(fā)展通用夾具的新品種 A 由于機械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。 B廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 （ 2） 發(fā)展調(diào)整式夾具 （ 3） 推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。 5 （ 4） 加強專用夾具的標準化和規(guī)范化。 （ 5） 大力推廣和使用機械化及自動化夾具。 （ 6） 采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計和制造夾具。 本設(shè)計屬于工藝夾具設(shè)計范圍，機械加工工藝設(shè)計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在設(shè)計中為了適應(yīng)中批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率 ，在設(shè)計中所采用的零件盡量采用標準件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)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。 就我個人而言，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行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于個人能力所限，設(shè)計尚有許 多不足之處，希望各位老師給予指教。 6 目 錄 目 錄 序言 . 錯誤 !未定義書簽。 一、零件的工藝分析 . 錯誤 !未定義書簽。 二、工藝規(guī)程設(shè)計 . 錯誤 !未定義書簽。 (一 )確定毛坯的制造形式 . 錯誤 !未定義書簽。 （二）基面的選擇 . 錯誤 !未定義書簽。 （三）制定工藝路線 . 錯誤 !未定義書簽。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 . 4 （五）確立切削用量及基本工時 . 4 參考資料： . 8 7 （一） 零件的分析 （一） .零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于 車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 （二）零件的工藝分析 ： CA6140 車床撥叉共有四處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以 6X 22x 25x6 為中心的加工表面 這一組加工表面包括： 6X 22x 25x6 的花鍵孔。 2 以 6X 22x 25x6 孔為基準來加工 寬 8的槽和寬 18 的槽。 二 . 工藝規(guī)程設(shè)計 （一） 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為 HT200 鑄鐵，考慮到零件的幾何形狀比較復(fù)雜。所以用鑄造的形式進行毛坯的制造。 （二） 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 （ 1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基 準選擇原則，現(xiàn)選取 40 的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一塊 V 形塊支承這兩個 40 作主要定位面，用一汽缸放在 V 型塊對面用于加緊零件，同時用一定為擋快限制以旋轉(zhuǎn)方向的自由度，再用鉆床鉆削時的力量來限制另一旋轉(zhuǎn)自由度和一平面自由度，這樣空間六個自由度就固定完了。 （ 2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。 8 （三） 制訂工藝路線 1. 工藝路線方案 1 工序 1） 鑄造 2） 時效處里 3） 銑 40 大端面 4） 鉆，擴，鉸 22 孔 5） 檢查 6） 拉 6x 22x 25x6 的花鍵孔 7） 倒角 8） 銑 18 寬的槽 9） 銑寬 8mm 槽 10） 銑 40x28 面 11） 去毛刺 12） 檢查 . 2.工藝路線方案 2 工序 1） 鑄造 2） 時效處里 3） 銑 40 大端面 4） 銑 18 寬的槽 5） 銑 40x28 面 6） 拉 6x 22x 25x6 的花鍵孔 7） 檢查 8） 倒角 9） 銑寬 8mm 槽 10） 去毛刺 11） 檢查 鉆，擴，鉸 22 孔 比較兩種方案：方案一先加工端面然后 一端面和外圓定位加工孔，然后以孔為定為基準加工寬 18 的槽和寬 8 的槽及 40x28 的槽，保證了加工精度。提高了效率，方案二夾具設(shè)計較多且有些困難，故選擇方案一 （四） 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝，分別對各加工表面的機械加工余量，工序 9 尺寸及毛坯尺寸的確定如下： 1. 銑 40 大端面面：選擇 YT15 硬質(zhì)合金刀片 1） 由表 1 銑削深度 mmap 4時，端銑刀直徑0d為 80mm，mmae 60為 ， Z=5 2） 銑 刀 幾 何 形狀 由表 2 00 8a 00 10a 010s 00 5 3） 選擇切削用量 （ 1）確定銑削深度 pa：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 mmap 2 （ 2）確定每齒進給量 fa：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表 5 當(dāng)使用 YT15 銑床功率為 7Kw 時 zmma f /18.009.0 4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度 由表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 mm8.0 ；由于銑刀直徑mmd 800 故耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度 v 和每秒鐘進給量fv 切削速度由表 13 mmd 800 mmap 5 zmmaf /24.0時 smvt /205 rpsnt 51.6 smmv ft /84.6 各修正系數(shù)為 0.1mvmnmv kkk 8.0svsnsv kkk 故 smkvvvt /64.18.00.105.2 r p sknnnt 21.58.00.151.6 smmkvvvfftf /47.58.00.184.6 根據(jù) X52k 型立銑床說明書（表 24）選擇 10 rpsnc 25.6 smmvf /25.6 因此實際切削速度和每齒進給量 smdv nc /57.1100025.68014.31000 0 zmmnvaczfcfc /2.0525.6 25.6 5） 計算基本工時 fm vLt 式中 L l y d L=90mm 由表 20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y +d 92 182L mm 故 182 2 9 . 1 2 0 . 5 m i n6 . 2 5mts 2. 鉆，擴，鉸 mm25 孔 1） 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑 mmd 5.230 鉆頭幾何形狀為（表 1 及表 2）：雙錐修磨橫刃， 030 01202 01 702 mmbe 5.4 00 50a 050 mmb 5.2 mml 5 2） 選擇切削用量 （ 1） 確定進給量：由表 5 當(dāng)加工要求為 7 級精度，材料鑄鐵時 mmd 5.230 時 rmmf /96.078.0 由 2.325/80/ dL 99.0fk 時 rmmf /95.077.099.0)96.078.0( 按 鉆 頭 強 度 確 定 進 給 量 由表 7 當(dāng)灰鑄鐵 213168HB 時 mmd 5.230 時： rmmf /20.1 按機床進給機構(gòu)強度確定進給量 由表 8 灰鑄鐵210HB 時 11 mmd 5.230 時：機床機構(gòu)允許的軸向力為 9800N。 Z535允許最大為 15690N。 進給量 rmmf /41.0 由此可以看出受限制的進給量是工藝要求，從中取rmmf /78.0 由表 16 可以查出鉆孔時的軸向力在 rmmf /78.0 mmd 5.230 時為： NFt 12360 軸向力 修正系數(shù)為 1.0 故 NNFc 1 5 6 9 01 2 3 6 0 故 rmmf /78.0 可用 2）確定鉆頭磨鈍標準及耐用度， 由表 9 mmd 5.230 時 鉆頭后刀面最大磨損量取為mm8.0 耐用度 sT 4500 3） 確定切削速度 由表 10 加工性為第三類 rmmf /78.0 雙橫刃磨的鉆頭 mmd 5.230 時 smvt /40.0 切 削 修 正 系 數(shù) 0.1tvk 0.1cvk 85.0lvk 0.1tvk 故 smkvvvt /34.00.185.00.10.140.0 srd vn /6.45.2314.3 34.01 0 0 01 0 0 0 0 4） 加工工時 nfLtm 其中 ylL mml 80 由表 22 mmy 10 所以 stm 1.256.478.0 1080 擴孔： 21.7 rmmf /1.1 sT 2400 12 smfaTdcvvvyxvpmmzv /125.060 10 srd vn ns /61.17.2414.3 1 2 5.01 0 0 01 0 0 0 按機床取 srnw /67.1 所以實際切削速度 smv /124.01000 61.17.24 工時： 切入 ylL mml 80 mmy 10 所以 sfn Lt wm 491.167.1 1080 鉸孔： 22 rmmf /3.1 sT 4800 smkfaT dcv vyvxvpmmzvr /075.03.1804 8 0 060 256.1560 5.01.03.03.012.010 srd vn ws /955.02514.3 075.01 0 0 01 0 0 0 取機床標準 1.13r/s 所以實際切削速度： smv /0 88.01 00 0 13.125 所以工時： stm 3.613.113.1 1080 3. 拉花鍵：拉刀 1）拉刀寬度 mmae 3 mmd 1000 8z mmap 4112 zmmaf /24.0時， smvt /37.0 smmvntt /95.116.1 各修正系數(shù)： 0.1fmvmnmv kkk 85.0fsvsnsv kkk 所以： smmkvfvvtf /66.10.185.095.1 13 工時：fm vLt ylL mmL 75 20y 4. 所以： stm 7.566.1 2075 銑 40 大端面面：選擇 YT15 硬質(zhì)合金刀片 1） 由表 1 銑削深度 mmap 4時，端銑刀直徑0d為 80mm，mmae 60為 ， Z=5 2） 銑 刀 幾 何 形狀 由表 2 00 8a 00 10a 010s 00 5 3） 選擇切削用量 （ 1）確定銑削深度 pa：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 mmap 2 （ 2）確定每齒進給量 fa：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表 5 當(dāng) 5. 銑 寬 18 的槽：選擇 YT15 硬質(zhì)合金三面刃銑刀 1） 由表 1 銑削深度 mmap 4時，端銑刀直徑0d為 80mm，mmae 60為 ， Z=5 2） 銑 刀 幾 何 形狀 由表 2 00 8a 00 10a 010s 00 5 3） 選擇切削用量 （ 1）確定銑削深度 pa：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 mmap 2 （ 2）確定每齒進 給量 fa：采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)表 5 當(dāng)使用 YT15 銑床功率為 7Kw 時 zmma f /18.009.0 4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度 由表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 mm8.0 ；由于銑刀直徑 14 mmd 800 故耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度 v 和每秒鐘進給量fv 切削速度由表 13 mmd 800 mmap 5 zmmaf /24.0時 smvt /205 rpsnt 51.6 smmv ft /84.6 各修正系數(shù)為 0.1mvmnmv kkk 8.0svsnsv kkk 故 smkvvvt /64.18.00.105.2 r p sknnnt 21.58.00.151.6 smmkvvvfftf /47.58.00.184.6 根據(jù) X52k 型立銑床說明書（表 24）選擇 rpsnc 25.6 smmvf /25.6 因 此實際切削速度和每齒進給量 smdv nc /57.1100025.68014.31000 0 zmmnvaczfcfc /2.0525.6 25.6 5） 計算基本工時 fm vLt 式中 L l y d L=90mm 由表 20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y +d 92 182L mm 故 182 2 9 . 1 2 0 . 5 m i n6 . 2 5mts 6. 銑 寬 8 的槽：選擇 YT15 硬質(zhì)合金三面刃銑刀 1） 由表 1 銑削深度 mmap 4時，端銑刀直徑0d為 80mm，mmae 60為 ， Z=5 15 2） 銑 刀 幾 何 形狀 由表 2 00 8a 00 10a 010s 00 5 3） 選擇切削用量 （ 1）確定銑削深度 pa：由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 mmap 2 （ 2）確定每齒進給量 fa：采用不對稱端銑以提高進給 量，根據(jù)表 5 當(dāng)使用 YT15 銑床功率為 7Kw 時 zmma f /18.009.0 4）選擇銑刀磨銑標準及耐用度 由表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 mm8.0 ；由于銑刀直徑mmd 800 故耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度 v 和每秒鐘進給量fv 切削速度由表 13 mmd 800 mmap 5 zmmaf /24.0時 smvt /205 rpsnt 51.6 smmv ft /84.6 各修正系數(shù)為 0.1mvmnmv kkk 8.0svsnsv kkk 故 smkvvvt /64.18.00.105.2 r p sknnnt 21.58.00.151.6 smmkvvvfftf /47.58.00.184.6 根據(jù) X52k 型立銑床說明書（表 24）選擇 rpsnc 25.6 smmvf /25.6 因此實際切削速度和每齒進給量 smdv nc /57.1100025.68014.31000 0 zmmnvaczfcfc /2.0525.6 25.6 16 5） 計算基本工時 fm vLt 式中 L l y d L=90mm 由表 20 不對稱安裝銑刀入切削量及超切削量 y +d 92 182L mm 故 182 2 9 . 1 2 0 . 5 m i n6 . 2 5mts 7. 銑 28x40 面 1） 確定切削深度 確定切削寬度： 由于加工余量不大，所以可一次走刀完成 mmha e 3 2） 確定每齒進給量 根據(jù) x52k 銑床說明書，其功率為 7kw,中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表 3 zmmaf /20.012.0 現(xiàn)取 zmaf /20.0 3） 選擇銑刀磨鈍標準及耐磨度 根據(jù)表 7 銑刀刀齒后刀面最大磨損為 mm6.0 ，鑲齒銑刀（ mmd 1000 ）耐用度 sT 3108.10 4） 確定切削速度和每秒進給量 切削深度可根據(jù)表 21 中公式計算 也可查表 根據(jù)表 9 當(dāng) mmd 1000 8z mmap 13041 3ea 24.0fa時， smvt /32.0 srnt /03.1 smmv f /73.1 各修正系數(shù)為： 69.0vsnmv kkk 8.0s v fsnsv kkk 故 smkvvvt /18.08.069.032.0 srknnnt /52.08.069.003.1 smmkvvvftf /95.08.069.073.1 17 根據(jù)機床說明書選擇 srn /625.00 smmvf /0.10 實際切削速度和每齒進給量為： smndvc /20.01000625.010014.31000 00 zmmnzva ff /20.086 2 5.00.100 5） 檢查機床功率 根據(jù)表 5 當(dāng) zmmaf /32.018.0 mmap 84 mmae 5.3 smv f /0.1 時， kwp mt 10.1 切削功率的修正系數(shù) 1mpk 所以實際切削功率為 kwppmtmc 1.1 根據(jù)機床說明書，機床主軸允許的功率為 kwpmM 25.575.07 因為mMmc pp ，所以此切削用量可以采用。 即 mmat 3 smmvf /0.1 m i n/5.37/6 2 5.0 rsrn smv /20.0 zmma f /20.0 6）計算工時 fm vLt 式中 ylL mml 40 根據(jù)表 19 入切削量及超切削量 mmy 20 則 3 2 2 0 5 2L m m 故 52 521 .0mts smndv /366.01000 33.8814.31000 實際 mmll 2021 l=25mm 計算工時 : 1 m i n6010.033.8 2525212 sfn lllt m 18 前言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機械設(shè)計制造及其自動化（或機械工程及自動化）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機械設(shè)計。 在機械制造廠的生產(chǎn)過程中 ,用來安裝工件使之固定在正確位置上 ,完成其切削加工 、檢驗、裝配、焊接等工作 ,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 機床夾具的作用可歸納為以下四個方面： 1.保證 加工精度 機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。 2.提高生產(chǎn)效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。 3.減少勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構(gòu)，可以減輕工人的勞動強度。 4.擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。 機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于： 1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械設(shè) 計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。 2.學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準備。 3.使學(xué)生具有運用標準、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。 我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取更加有效的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國從一個 制造業(yè)大國建設(shè)成為一個制造強國，成為世界級制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。 19 1.產(chǎn)前準備 1.1 年生產(chǎn)綱領(lǐng) 工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計方案，采用此方案時，機床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設(shè)計方案，以減小機床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如 5 萬件以上夾具復(fù)雜用全自動化的設(shè)備， 5000 件小批量生產(chǎn)用手動設(shè)備。 1.2 生產(chǎn)條件 1、臥式銑床： X6012、 X60（ 6H80 ）、 X60W（ 6H80）、 X602、 X61（ 6H81 ）、X6H81、 X6030、 X6130、 X2、（ 6H82 ）、 X62W（ 6H82）、 X6232、 X6232A、X63、（ 6H83 ） X63W、 6H83Y、 6H83、 B1-169A、 6H81A、 FU2A、 4FWA、 FA5H、FA5U、 IAE、 X3810。 2、立式銑床： X50、 X51（ 6H11）、 X52、 X52k（ 6H12）、 X53、 X53k（ 6H13）、X53T（ FA5V）、 X5430A、 X50T、 X5350、 XS5040、 X518、 610 、 F1-250、F2-250、 FA4AV、 652、 VF222、 FSS、 FB40V、 6H13 ， FYA41M、 4MK-V、 UF/05-135、6A54、 300 、 173M -12。 3、數(shù)控立式銑床： XsK5040 。 4、 鍵槽銑床 ： x920（ 692A）、 4205、 XZ9006、 60A 。 5、萬能工具銑： x8119（ 678M）、 x8126（ 679）、 x8140、 680。 一、認真執(zhí)行 金屬切削機床通用操作規(guī)程有關(guān)規(guī)定。 （ 1）臺式銑床：小型的用于銑削儀器、儀表等小型零件的銑床。 （ 2）懸臂式銑床：銑頭裝在懸臂上的銑床，床身水平布置，懸臂通?？裳卮采硪粋?cè)立柱導(dǎo)軌作垂直移動，銑頭沿懸臂導(dǎo)軌移動。 （ 3）滑枕式銑床：主軸裝在滑枕上的銑床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍導(dǎo)軌作橫向移動，滑鞍可沿立柱導(dǎo)軌作垂直移動。 20 （ 4）龍門式銑床：床身水平布置 ，其兩側(cè)的立柱和連接梁構(gòu)成門架的銑床。銑頭裝在橫梁和立柱上，可沿其導(dǎo)軌移動。通常橫梁可沿立柱導(dǎo)軌垂向移動，工作臺可沿床身導(dǎo)軌縱向移動。用于大件加工。 （ 5）平面銑床：用于銑削平面和成型面的銑床，床身水平布置，通常工作臺沿床身導(dǎo)軌縱向移動，主軸可軸向移動。它結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高。 （ 6）仿形銑床：對工件進行仿形加工的銑床。一般用于加工復(fù)雜形狀工件。 （ 7）升降臺銑床：具有可沿床身導(dǎo)軌垂直移動的升降臺的銑床，通常安裝在升降臺上的工作臺和滑鞍可分別作縱向、橫向移動。 （ 8）搖臂銑床 搖臂裝在床身頂部，銑 頭裝在搖臂一端，搖臂可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)和移動，銑頭能在搖臂的端面上回轉(zhuǎn)一定角度的銑床。 （ 9）床身式銑床：工作臺不能升降，可沿床身導(dǎo)軌作縱向移動，銑頭或立柱可作垂直移動的銑床。 1.3 零件工藝分析 本次課設(shè)是要為此圖 1-3-1 中的銑端面夾具，最終實現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成銑面工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。 零件圖標出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗 糙度等總體要求，它決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設(shè)計機床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù) ,本工件放置方法應(yīng)如圖 1-3-1 所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工表面決定了機床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案2 827408+ 0 . 0 80 1 01 8+ 0 . 0 1 20 2 673503 4 1 81 5 821.61.63 . 23.23.23.23.23.2 2 5+ 0 . 0 2 3022+0.206 . 3R 2 06+0.06-0.036 . 33 . 23 . 21.6 21 的選擇依據(jù)六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時 夾緊機構(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 定位機構(gòu) 圖 2-1-1 大平面、擋板和支承釘 在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。 根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。 設(shè) 計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應(yīng)符合六點定位原理。 由于該零件的加工是 銑 40X70的端面 并以下底面作為定位面，屬面定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機構(gòu)為大平面與支承釘相結(jié)合。定位的形式很多， 22 大平面限制 X， Y方向的轉(zhuǎn)動及 Z方向的移動；小平面限制 Y方向的移動；在用另一個小平面限制 X方向移動和 Z軸轉(zhuǎn)動，來實現(xiàn)完全定位。裝夾工件時，通過夾緊機構(gòu)壓板將夾緊工件。本次設(shè)計的定位平面與平面相結(jié)合，分別限制工件的 X、 Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及 Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點為結(jié)構(gòu) 簡單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動作慢、效率低。 2.2夾緊機構(gòu) 圖 2-2-1 工件放置方式 1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。 2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準面。 2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。 3 .夾緊力的作用點的選擇： 1）夾緊力的作用點應(yīng)與支承點“點對點”對應(yīng)，或在支承點確定的區(qū)域內(nèi)， 23 1 8 7 827.4137.43 7 . 53 1 0以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。 4. 選擇夾緊機構(gòu)： 設(shè)計夾緊機構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。 2)工件和夾具的變形必須在允許的范 圍內(nèi)。 3)夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu) 4)必須保證自鎖，機動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。 5)夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。 6)夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 圖 2-2-2 夾緊機構(gòu) 選用壓板夾緊機構(gòu)來對被加工工件進行夾緊。 壓板夾緊機構(gòu)的特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；自鎖 24 性能好操；擴力比 80 以上，行程 S 不受限制； 加緊工作慢，效力低。 2.3 機 床夾具的總體形式 機床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機床等因素來確定。 夾具的組成歸納為： 1） 定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。 2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。 3） 導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。 6） 其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元 件或裝置。 2.4.1 確定夾具體 ： 夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構(gòu)和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。 2.4.2 確定聯(lián)接體 ： 聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題， 在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。 25 3 1 01 8 7 827.4137.43 7 . 55 01 4 02 02 02 7 . 1 37 03 3 . 3 8 2.4.3 夾具體的總體設(shè)計圖 : 2.5 繪制夾具零件圖 對裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。 26 3 1 01 8 7 827.4137.43 7 . 55 01 4 02 02 02 7 . 1 37 03 3 . 3 81.零件圖盡可能按 1:1.5 繪制。 2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標注完整。 4.零件圖名稱： 零件圖 1 花鍵軸 零件圖 2 夾緊蓋 2.6 繪制夾具裝配圖 1.裝配圖按 1:1.5 的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。 27 2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。 3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構(gòu)。 4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 此機床夾具要用到的零件如下： （ 1）外端懸梁 （ 2）緊 軸螺釘 （ 3）花鍵軸 （ 4）鍵槽 （ 5）內(nèi)六角圓柱頭 M5 螺釘 （ 6）夾緊蓋 （ 7）螺旋夾緊桿 （ 8）緊訂螺釘 （ 9）套筒 （ 10）手柄 （ 11）內(nèi)六角圓柱頭 M5螺釘 （ 12）內(nèi)六角圓柱頭 M6螺釘 （ 13）啟箱螺釘 （ 14）內(nèi)六角圓柱頭 M6螺釘 （ 15）箱底 5.標注必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。 (2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面 到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標注裝配后 28 的位置尺寸和形位公差。 6.夾具裝備圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測基準面的話，還應(yīng)標注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準面間的位置精度。 對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。 7.對零件編號，填寫標題欄和零件明細表 ： 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。 8.機床夾 具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面： 1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。 2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便 。大批量生產(chǎn)和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。 4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。 29 5)機床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機床夾具設(shè)計時，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 3.定位誤差設(shè)計 3.1 誤差分析 3.1.1 定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生 的： 1） 工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2） 夾具帶著工件安裝在機床上，夾具相對機床主軸（或刀具）或運動導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對定誤差。 3） 加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。 3.1.2 產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使 用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生 30 的導(dǎo)向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機床上的安裝誤差，即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。 3.2 定位誤差的計算 1.定位誤差，此項主要是定位孔 8H6 與定位銷 8f5 的間隙產(chǎn)生，最大間隙為 -0.028mm。 2.鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，裝配圖標注尺寸為 15.3 0.015mm，誤差為 0.03mm。 3.鉆套與襯套的配合間隙，有 18H7 h6 可知最大間隙為 0.024mm。 4.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，對于標準鉆套，精度較高，此項可以忽 略。 5.鉆頭與鉆套間隙的間隙會引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差 e，由下式求出 ： e=( H/2 + h + b ) max/H e-刀具引偏量 （ mm） H-鉆套導(dǎo)向高度（ mm） h-鉆套下斷面與工件間的空間高度（ mm） max-刀具與鉆套的最大間隙 刀具與鉆套的配合為 30H7/r6，可知 max=0.028mm；將 H=36mm, h=20, B=30mm 代入，可求得 e=0.05mm。 由于上述各項都是按最大誤差計算，實際上各項也不可能同時出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，因此，其最和誤差可按概率法求和： 2 2 2 20 . 0 2 8 0 . 0 3 0 . 0 2 4 0 . 0 5 0 . 0 2 4 mm 31 該項誤差大于中心距允差 0.1mm 的 2/3，可用。 結(jié)論 在這次歷時兩個禮拜的課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認識到了仔細認真的重要性。 這次課程設(shè)計讓我們更能注意到細枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機