CA6140車床撥叉[831007] 加工工藝及鉆M8底孔夾具設(shè)計[銑斷前]【全套CAD圖紙說明書】

下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 說明書 中文摘要 CA6140 車床撥叉加工工裝設(shè)計 摘要 車床變速用撥叉是某企業(yè)產(chǎn)品的主要零件之一。于是需要設(shè)計關(guān)鍵工序的專用夾具及加工用組合機床，而且夾具采用液壓驅(qū)動，組合機床采用液壓滑臺。工藝設(shè)計以保證質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)可靠為原則。對工件進行加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀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。為此，在進行機械加工前，首先要將工件裝夾好。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點：能穩(wěn)定地保證工件的加工精度；能提高勞動生產(chǎn)率；能擴大機床的使用范圍；能降低成本。 關(guān)鍵詞 撥叉 工藝設(shè)計 機床 加工過程 - 2 - 外文摘要 Variable-speed lathe processing equipment design Abstract Variable speed lathe with a fork is the product of one of the main parts. So the key processes necessary to design a special fixture and the combination of processing machine tools, fixtures and the use of hydraulic drives, hydraulic slide combination of the use of Taiwan machine tool. Process design to ensure stable quality, reliable production of principle. Processing 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 is not in the process due to the impact of external changes. To this end, during the pre-machining the first workpiece to a good setup. Workpiece clamping fixture with the following advantages: can guarantee the stability of the machining accuracy of workpiece; will increase labor productivity; to expand the use of machine tools; to reduce costs. Keywords fork Process design Machine tool Process 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605- 4 - 目錄 引言 . - 1 - 1 零 件 的 分 析 . - 1 - 1.1 零件的作用 . - 1 - 1.2 零件的工藝分析 . - 1 - 2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 . - 2 - 2.1 確定毛坯的制造形式 . - 2 - 2.2 基面的選擇 . - 2 - 2.2.1 粗基準的選擇 . - 3 - 2.2.2 精基準的選擇 . - 3 - 2.3 制定工藝路線 . - 3 - 2.3.1 工藝路線方案一 . - 3 - 2.3.2 工藝路線方案二 . - 3 - 2.3.3 工藝方案的比較與分析 . - 4 - 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 . - 5 - 2.5 確定切削量及基本工時 . - 6 - 2）鉆頭磨鈍標準及壽命 . - 7 - 3）切削速度 . - 7 - 結(jié) 論 . - 12 - 參考文獻 . - 32 - 致 謝 . - 33 - - 1 - CA6140 車床撥叉加工工裝設(shè)計 引言 機械制造工藝學(xué)課畢業(yè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課 、 技術(shù)基礎(chǔ)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 ,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”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 1 零 件 的 分 析 1.1 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。零件上方的 22 孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的 55mm 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。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。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，- 2 - 不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小頭孔 0.021022mm以及與此孔相通的 8 mm的錐孔、 8M 螺紋 孔； 3.大頭半圓孔 55 mm； 位置要求： 小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求 采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200。考慮到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級 CT9級，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 4000件 /年，零件的質(zhì)量是 1.0Kg/個，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(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 - 3 - 工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行 。 2.2.1 粗基準的選擇 以零件的底面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可以達到限制五個自由度，再加上垂直的一個機械加緊，就可以達到完全定位。 2.2.2 精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準。當設(shè)計基準和工序基準不 重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門的計算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。處此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.3.1 工藝路線方案一 工序 粗銑 40mm 孔的兩頭的端面， 73mm孔的上下端面。 工序 精銑 40mm 孔的兩頭的端面， 73mm孔的上下端面。 工序 粗鏜、半精鏜、精鏜 55mm孔至圖樣尺寸。 工序 鉆、擴、鉸兩端 22mm孔至圖樣尺寸。 工序 鉆 M8的螺紋孔，鉆 8的錐銷孔鉆到一半，攻 M8的螺紋。 工序 銑斷保證圖樣尺寸。 工序 去毛刺，檢查。 2.3.2 工藝路線方案二 - 4 - 工序 粗銑 40mm 孔的兩頭的端面。 工序 鉆、鉸兩端 22mm孔之圖樣尺寸。 工序 粗銑中間孔上端面至 25mm，周徑至 71mm；粗銑中間孔下端面至 22mm，周徑至 71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；精銑中間孔上端面至 25mm，周徑至 73mm； 精銑中間孔下端面至周徑至 73mm； 工序 粗鏜、半精鏜、精鏜 55mm孔至圖樣尺寸。 工序 鉆 8mm 的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆 M8x1mm 的螺紋孔，攻 M8x1mm 的螺紋。 工序 銑斷保證圖樣尺寸 工序 去毛刺，檢查。 2.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工完與 22mm 的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完 22mm 的孔，再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工 22mm 的 時候最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求。其他兩個面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個面時都是用 22mm 孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為： 工序 粗銑 40mm 孔的兩頭的端面。 工序 鉆、鉸兩端 22mm孔之圖樣尺寸。 工序 粗銑中間孔上端面至 25mm，周徑至 71mm；粗銑中間孔下端面至 22mm，周徑至 71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm； 精銑中間孔上端面至 25mm，周徑至 73mm；精銑中間孔下端面至周徑至 73mm； 工序 粗鏜、半精鏜、精鏜 55mm孔至圖樣尺寸。 工序 鉆 8mm 的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆 M8x1mm 的螺紋孔，攻 M8x1mm 的螺紋。 - 5 - 工序 銑斷保證圖樣尺寸 工序 去毛刺，檢查。 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “ CA6140車床撥叉”零件材料為 HT200，毛坯重量約為 1.6 ,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。 根據(jù)上 述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.外圓表面（ 40mm 及 73mm外表面） 考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度 CT9即可。又因它們是對稱的兩個零件最后還需銑斷，故對 40mm的中心軸線的尺寸偏差為 120 1.25 的范圍內(nèi)。 2. 兩小孔 0.21022毛坯為實心，兩內(nèi)孔精度要求界于 IT7IT8 之間，參照切屑加工簡明實用手冊表 8-21確定工序尺寸及余量： 鉆孔： 21.8mm 2Z=21.8mm 鉸孔： 0.21022mm 2Z=0.2mm 3.中間孔（ 55mm 及 73mm） 中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表 1-13 得：孔的鑄造毛坯為 49. 73的孔是在 55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為 30mm，由于其對軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照切屑加工簡明實用手冊表 8-95確定 73mm 工序尺寸及余量： 粗銑： 71mm Z=4mm 精銑： 73mm Z=1mm 參照切屑加工簡明實用手冊表 8-95確定 55mm工序尺寸及余量： 粗 鏜： 53mm 2Z=4mm - 6 - 半精鏜： 54mm 精 鏜： 55mm 4.螺紋孔及銷孔 無可非議此銷尺寸鑄造為實體。 參照切屑加工簡明實用手冊表 8-70 確定鉆 8 螺紋孔和 8 圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。 5.銑斷 2.5 確定切削量及基本工時 工序 粗銑 40mm孔的兩頭的端面。 1. 加工條件 工件材料： HT200，硬度 190 260HBS， b =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑兩頭端面至 51mm、粗銑大孔端面至 30mm。 機床： X52K立式銑床參數(shù)。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀 45mm，選擇刀具前角 o 5 后角 o 8 ，副后角 o =8 ，刀齒斜角 s= 10 ,主刃 Kr=60 ,過渡刃 Kr =30 ,副刃 Kr =5過渡刃寬 b =1mm。 2.計算切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）計算切削速度 按簡明手冊 V c=vpvvevzvpmvov KZuayfXaT qdC算得 Vc 98mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù) X52K 立式銑床參數(shù)，選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14 80 475/1000=1.06m/s,實際進 給量為 - 7 - f zc=V fc/ncz=475/(300 10)=0.16mm/z。 3)校驗機床功率 查簡明手冊 Pcc=1.5kw,而機床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗合格。 最終確定 ap=2mm， nc=475r/min,Vfc=475mm/s， V c=1.06m/s， f z=0.15mm/z。 4）計算基本工時 tm L/ Vf=9.4s。 工序 鉆、鉸兩端 22mm孔之圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料： HT200，硬度 190 260HBS， b =0.16Gpa，鑄造。 加工要求： 鉆孔至 21.8mm，精鉸至 22mm，保證孔壁粗糙度 Ra=1.6 m。 機床： Z512臺式鉆床。 刀具： YG8 硬質(zhì)合金麻花鉆 21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 o 12 、二重刃長度 b=2.5mm、橫刀長 b=1.5mm、寬 l=3mm、棱帶長度 mml 5.11 、 1202 100 、 30 。 YG8硬質(zhì)合金鉸刀 22mm。 2.計算切削量 1）查切削用量簡明手冊 rmmf /1.1 。 按鉆頭強度選擇 rmmf /75.1 按機床強度選擇 rmmf /53.0 ， 最終決定選擇機床已有的進給量 rmmf /1.1 。 2）鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為 0.5 . mm，壽命 min60T 3）切削速度 查切削用量簡明手冊 rmmvc /12修正系數(shù) 0.1TVK0.1MVK0.1tvK0.1Kxv 0.11 vK 10apvK 故 rmmvc /12 。 - 8 - m in/46510000rd vn s 查簡明手冊機床實際轉(zhuǎn)速 為 min/460 rnc 。 故實際的切削速度 smndv sc /52.01 0 0 00 。 3. 計算基本工時 snfLt m 745.12 7 2 1030 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 鉆和精鉸的切削用量如下： 鉆孔： min/460 rn rmmf /1.1 smvc /52.0mmd 8.210 。 精鉸： min/850 rn rmmf /1 smvc /98.0mmd 220 。 工序 粗銑中間孔上端面至 25mm，周徑至 71mm；粗銑中 間孔下端面至 22mm，周徑至 71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至 73mm；精銑中間孔下端面至周徑至 73mm。 1. 加工條件 工件材料： HT200，硬度 190 260HBS， b =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑 中間孔上端面至 25mm，周徑至 71mm；粗銑 中間孔下端面至 22mm，周徑至 71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；保證粗糙度Ra=3.2 m；精銑中間孔上端面至 25mm，周徑至 73mm；精銑中間孔下端面至保證 20mm,周徑至 73mm，保證端面粗糙度 Ra=3.2 m，保證孔壁粗糙度 Ra=6.3 m。 機床： X63臥式銑床。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀 45mm，選擇刀具前角 o 5 后角 o 8 ，副后角 o =8 ，刀齒斜角 s= 10 ,主刃 Kr=60 ,過渡刃 Kr =30 ,副刃 Kr =5過 渡刃寬 b =1mm。 - 9 - 2.計算切削量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）計算切削速度 按簡明手冊 V c=vpvvevzvpmvov KZuayfXaT qdC算得 Vc 98mm/s， n=780r/min,Vf=490mm/s 據(jù) X52K 立式銑床參數(shù)，選擇 nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14 80 750/1000=1.78m/s,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=750/(300 10)=0.25mm/z。 3)校驗機床功率 查簡明手冊 Pcc=2kw,而機床所能提供功率為 PcmPcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1mm， nc=750r/min,Vfc=475mm/s， V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。 4）計算基本工時 粗銑中間孔上端面至 25 mm，周徑至 71mm； tm1=L/ Vf=13s 粗銑中間孔下端面至 22mm，周徑至 71mm； tm2=L/ Vf=13s 精銑小孔上端面至 50mm， tm3=L/ Vf=8s； 精銑 中間孔上端面至周徑至 73mm， tm4= L/ Vf=10s； 精銑中間孔下端面至周徑至 73mm， tm5= L/ Vf=10s。 工序 粗鏜、半精鏜、精鏜 55mm孔至圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料： HT200，硬度 190 260HBS， b =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗鏜中間孔至 53mm、半精鏜中間孔至 54mm、精鏜中間孔至 55mm。 機床： T616臥式鏜床。 刀具： YG8硬質(zhì)合金鏜刀。 - 10 - 2.計算切削量 單邊余量 ,3mmZ 分三 次切除， 則 第一次 mmap 2。根據(jù)簡明手冊 4.2-20查得，取 rmmf /1 。根據(jù)簡明手冊 4.2-21查得，取 ： min/245 rn 。 3.計算切削基本工時： sfLtmm 3052.02 0 0 1212 同理，當?shù)诙?mmap 6.0，第三次 mmap 4.0時，進給量 rmmf /3.0 和rmmf /12.0 ，機床主軸轉(zhuǎn)速都取 64r/min， 切削基本工時 分別為 100s 和 80s。 工序 鉆 8mm 的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆 M8x1mm 的螺紋孔，攻 M8x1mm的螺紋。 1. 加工條件 工件材料： HT200，硬度 190 260HBS， b =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：先鉆 8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時在尺寸上保證距上端面 10mm；再鉆 M8x1mm的螺紋孔，攻 M8x1mm的螺紋。 機床：組合機床。 刀具： 8mm麻花鉆、 7.5mm麻花鉆、 8mm的絲錐。 2.計算切削量 （ 1）鉆 8mm的錐銷孔 根據(jù)切削手冊查得，進給量為 f 0.18 0.33mm/z,現(xiàn)取 f=0.3mm/z， v=5m/min，則： m in/1998 51 0 0 01 0 0 0 rd vnws 查簡明手冊表 4.2-15，取 min/195 rn w 。所以實際切削速度為： - 11 - smndv ww /1.01 0 0 0 1 9 581 0 0 0 計算切削基本工時： sfyltmm 3222.01 9 5 46 （ 2）鉆 M8的螺紋孔 刀具： 7.5mm麻花鉆。 根據(jù)切削手冊查得，進給量為 f 0.18 0.33mm/z,現(xiàn)取 f=0.3mm/z， v=5m/min，則： m in/2 1 25.7 51 0 0 01 0 0 0 rd vnws 查簡明手冊表 4.2-15，取 min/195 rn w 。所以實際切削速度為： smndv ww /1.01 0 0 0 1955.71 0 0 0 計算切削基本工時： sfyltmm 323.01 9 5 46 （ 3）攻 M8x1mm的螺紋 刀具： 絲錐 M6， P=1mm 切削量選為： smv /1.0 ，機床主軸轉(zhuǎn)速為： min/219 rn s ，按機床使用說明書選?。?min/195 rn w ，則 smv /1.0 ；機動時， mml 1046 ，計算切削基本工時： sfyltmm 323.01 9 5 46 工序 銑斷保證圖樣尺寸 - 12 - 1. 加工條件 工件材料： HT200，硬度 190 260HBS， b =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具： YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為 4mm。 機床：組合機床。 2.計算切削量 查切削手冊，選擇進給量為： rmmf /3.0 ,切削速度為： smv /1 ，則： m in/1 0 073 11 0 0 01 0 0 0 rd vnws 根據(jù)簡明手冊表 4.2-39，取 min/100 rn w ，故實際切削速度為： smndv ww /11 0 0 0 1 0 0731 0 0 0 查切削手冊表 4.2-40，剛好有 m in/400 mmfm 。 計算切削基本工時： sfyltmm 1 2 64 0 0 3072 工序 去毛刺，檢查。 結(jié) 論 時間飛逝，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)到尾聲了，回首這次設(shè)計，感概萬千。經(jīng)過這次設(shè)計，我對砌塊成型機的布料系統(tǒng)進一步了解?；炷疗鰤K成型機布料系統(tǒng)是成型機的重要組成部分，它的運行精度、運行平穩(wěn)性以及布料耙料器的耙料方式將直接影響制品的密實 - 13 - 性 (強度 )，也對布料的均勻性、制品強度離散性有很大的影響。一般成型機布料系統(tǒng)由布料箱行走機構(gòu) 、布料箱體總成、耙料器總成和布料箱底板總成組成 . 本次設(shè)計中，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和建議下，我在一般砌塊成型機布料系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)下，加上了一個壓塊機構(gòu)，該機構(gòu)通過驅(qū)動微型液壓缸推動擺桿，擺桿繞壓軸轉(zhuǎn)動，通過銷把轉(zhuǎn)矩傳遞給壓塊，獲得轉(zhuǎn)矩的壓塊對布料往下產(chǎn)生一定的壓力，從而能把更多的布料壓到下模箱的料槽了，這樣便可以提高磚塊的密實度，使磚塊的強度進一度得到提高。 除此之外，我初步學(xué)會了如何查找資料，如何應(yīng)付一個問題，當然，堅持不懈和努力使必不可少的。這次設(shè)計是我們大學(xué)的最后一門課程，通過這門課程，我覺得對我們步入社 會打下了一個很好的基礎(chǔ)。 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。 - 14 - 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。 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 - 15 - 直徑從 1 毫米以下至 120 毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。 臺式鉆床的加工范圍通常在 15 毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在 1575毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在 25120 毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號和功率不同。最小的高速臺鉆的功率只有 200W，最大的搖臂鉆的功率可以達到 25KW。 臺鉗常用在立式鉆床和臺式鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺上。 Z5025 型號立式鉆床，最大鉆孔直徑 25mm，主軸端至底面距離 1000mm，主軸級數(shù) 9 級，主軸轉(zhuǎn)速范圍 500-2000 轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程 200mm，外形尺寸 10506871980。 1.3 零件工藝分析 本次課設(shè)是要為此圖 1-3-1 中的側(cè)面設(shè)計一個鉆 2- 8 孔的夾具，最終實現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成鉆孔工作，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。 - 16 - 6 00- 0 . 23 5 73+ 0. 605 5+0 .403.246.3M 8 8 錐 銷 加 工 一 半裝 配 時 鉆 鉸1.6 4 01020 2 2+ 0 . 0 2 103020-0.07-0.2125500 . 0 5 AAR 5R 50 . 0 7 A3 . 23 . 23 . 21.6圖 1-3-1 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。 - 17 - 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 定位機構(gòu) 圖 2-1-1 圓柱銷 圖 2-1-2 削邊銷 - 18 - 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鉆 2-8孔并以 22表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制 Y， Z方向的移動，限制兩個自由度；長圓柱銷定位限制工件的 Y， Z方向的轉(zhuǎn)動和移動，限制四個自由度；兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制 X， Y方向的轉(zhuǎn)動及 Z方向的移動。裝夾工件時，通過工件孔和 心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計的定位選用的是短銷與平面相結(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) - 19 - 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)，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。 - 20 - 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) 選用螺栓螺母夾緊機構(gòu)來對被加工工件進行夾緊。 - 21 - 螺栓螺母夾緊機構(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 導(dǎo)向裝置的選擇 導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等， 鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。 這些裝置均已標準化，可按標準選擇。 綜上分析，本次設(shè)計采用 固定導(dǎo)向套加工工件 ，來提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。 選擇 導(dǎo)向裝置： 導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均已標準化，可按標準選擇。 用于鉆床零件加工的是可換鉆套裝置。換鉆套時，只需將鉆套逆時針轉(zhuǎn)動，當缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時即可取出，換套方便迅速。 鉆夾具中的鉆套 ,除要求它引導(dǎo)鉆頭，鉆出正確的孔外，還要求它能在裝卸時快而準確。一般在工廠中使用較多的是可換鉆套，雖然這種鉆套具有可換的優(yōu)點，但在制造上較復(fù)雜；由于采用螺釘來壓緊 ,所以占面大，而又增加制造步驟。 鉆模板與支柱之間用開口銷連接。 2.4 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- 22 - 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。 2.4.3 夾具體的總體設(shè)計圖 : - 23 - 圖 2-4-1 總體圖 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。 1.零件圖盡可能按 1:1 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： - 24 - 零件圖 1 定位軸 零件 圖 2 支柱 零件圖 3 夾具體 零件圖 4 鉆模板 2.6 繪制夾具裝配圖 1.裝配圖按 1:1 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。 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）。 - 25 - 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瑢A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） 螺紋加緊 機構(gòu)壓板 （ 2） 六角螺母 -C級 （ 3） 鉆模板 1 45鋼 （ 4） 鉆套用襯套 A型 （ 5） 可換鉆套 （ 6） 鉆套螺釘 （ 7） 雙頭螺柱 （ 8） 定心軸 1 （ 9） 六角螺母 -C級 （ 10）定位大平面 （ 11）六角螺母 -C級 （ 12）開口墊圈 8 （ 13）銷軸 （ 14）后支柱 （ 15）內(nèi)六角圓柱頭螺釘 （ 16）后支柱 （ 17）內(nèi)六角圓柱頭螺釘 （ 18）圓柱銷 （ 19） 開口銷 （ 20）夾具體 （ 21）圓柱螺旋壓縮彈簧 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