半軸機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)

1、1 引 言驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置位于汽車傳動(dòng)系的末端,其功能是將轉(zhuǎn)矩由差速器的半軸齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輪.驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)形式與驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān),在斷開式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋中,驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置包括半軸和萬向節(jié)傳動(dòng)裝置,且多采用等速萬向節(jié);在一般的非斷開式驅(qū)動(dòng)橋上,驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置就是半軸,半軸將差速器的半軸齒輪和車輪的輪轂連接起來.在裝有輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋上,驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)裝置還應(yīng)包括輪邊的減速器,這時(shí)半軸將半軸齒輪和輪邊減速器的主動(dòng)齒輪連接起來.半軸是在差速器與驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞的動(dòng)力的實(shí)心軸,其內(nèi)端用花鍵與差速器的半軸的齒輪連接,而外端用凸緣與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂相連,半軸齒輪的軸頸支承與差速

2、器殼兩側(cè)軸頸的孔內(nèi),而差速器殼又以其兩側(cè)軸頸借助軸承支承在主減速器殼上.半軸驅(qū)動(dòng)輪的輪轂在橋殼上的形式,決定了半軸的受力狀況.現(xiàn)代汽車基本上采用全浮式半軸支承和半浮式半軸芝承兩中主要支承形式.半軸的形式主要取決于半軸的支承形式.普通非短開式驅(qū)動(dòng)橋的半軸,根據(jù)其外端支承形式或受力狀況的不同可分為半浮式、3/4浮式和全浮式3種.由于3/4浮式未能推廣,很少采用.目前汽車半軸的支承形式主要是半浮式和全浮式.（1） 半浮式半軸半浮式半軸以其靠近外端的軸頸直接支承在置于橋殼外端內(nèi)孔中的軸承上,而端部則以具有圓錐面的軸頸及鍵與車輪輪轂相固定,或以凸緣直接與車輪輪盤及制動(dòng)鼓相連接.因此,半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩

3、外,還要承受車輪傳來的垂向力、縱向力及側(cè)向力所引起的彎矩.由此可見. 半浮式半軸所承受的載荷較復(fù)雜,但它具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),故被質(zhì)量較小、使用條件較好、承載負(fù)荷也不大的轎車的微型客、貨汽車所采用.當(dāng)半軸外端支承在一個(gè)圓錐滾子軸承上時(shí),向外的軸向力由軸承承受,而向內(nèi)作用的軸向力由兩半軸之間的滑塊傳給另一個(gè)半軸的外端軸承.也有裝用可以承受雙向作用軸向力的向心推力球軸承的結(jié)構(gòu),但這種軸承的使用壽命較短.半浮式支承中,半軸與橋殼間的軸承一般只用一個(gè),為使半軸和車輪不致被向外的側(cè)向力拉出,該軸承必須能承受向外的軸向力.另外,在差速器行星齒輪軸的中部浮套著推力塊,半軸內(nèi)端正好能

4、頂靠在推力塊的平面上,因而不致在朝內(nèi)的側(cè)向力作用下向內(nèi)竄動(dòng).（2）全浮式半軸全浮式半軸外端和輪轂相連接.該輪轂通常用兩個(gè)圓錐滾子軸承于橋殼的半軸套管上.由于車輪所承受的垂直力、縱向力、側(cè)向力以及由這些力引起的彎矩都經(jīng)過輪轂、輪轂軸承傳動(dòng)橋殼.因此全浮式半軸只承受傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩.這樣的半軸支承形式稱為全浮式支承,所謂“浮”即指卸除半軸的彎曲載荷而言.具用全浮式半軸的驅(qū)動(dòng)橋外端結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,采用形狀復(fù)雜且質(zhì)量及尺寸較大的輪轂,制造成本較高,故小型汽車及轎車一般不采用此結(jié)構(gòu)形式.由于其工作可靠,廣泛用于輕型及中、重型載貨汽車、越野汽車和客車上.現(xiàn)代汽車全浮式半軸的結(jié)構(gòu)中,幾乎采用一對(duì)圓錐

5、滾子軸承支承輪轂,并且兩軸承的圓錐滾子的錐頂應(yīng)相向安裝,軸承應(yīng)有一定預(yù)緊度,調(diào)查好后用鎖緊螺母鎖緊.半軸本身的結(jié)構(gòu)形狀,以端部鍛成凸緣的最常見,重型汽車上,有時(shí)將半軸外端制成花鍵,以花鍵與輪轂相連接.全浮式半軸支承廣泛應(yīng)用于各種類型載貨汽車上.例如:東風(fēng)EQ1090E型汽車半軸外端與輪轂及橋殼的連接裝配圖.半軸外端鍛出凸緣,借助螺栓和輪轂連接.輪轂通過兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的圓錐滾子合奏成和支承在半軸套管上.半軸套管與驅(qū)動(dòng)橋殼壓配成一體,組成驅(qū)動(dòng)橋殼總成.為防止輪轂連同半軸在側(cè)向力作用下發(fā)生軸向竄動(dòng),輪轂內(nèi)的兩個(gè)圓錐滾子軸承的安裝方向必須使它們能非別承受向內(nèi)和向外的軸向力.軸承的預(yù)緊度可借助調(diào)整螺母調(diào)整

6、,并用鎖緊墊圈和鎖緊螺母鎖緊1.2 半軸機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂2.1 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型1 生產(chǎn)綱領(lǐng):產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)就是產(chǎn)品的年產(chǎn)量.某零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品率、廢品率再內(nèi)的該零件的年產(chǎn)量.根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)可確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng).如下式:N=Qn(1+a%)(1+b%) (2-1)式中N某零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(件/年); Q產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)(臺(tái)/年); n每臺(tái)產(chǎn)品中的該零件數(shù)(件/臺(tái));a%備品率;b%廢品率. 2 生產(chǎn)類型:根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)以及產(chǎn)品的大小和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度.機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)可劃分為三種不同的生產(chǎn)類型.(1) 單件生產(chǎn) 單個(gè)的制造不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品.很少重復(fù).如重型機(jī)械、專業(yè)設(shè)

7、備的制造、新產(chǎn)品的試制等.(2) 成批生產(chǎn) 一年分批的制造相同的產(chǎn)品,生產(chǎn)過程呈周期的復(fù)制.按照產(chǎn)品批量的大小及特征成批生產(chǎn)可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、大批生產(chǎn).(3) 大量生產(chǎn) 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)很大,大多數(shù)工作地點(diǎn)長期的只進(jìn)行某一零件某一工序的加工.如汽車、軸承、自行車等的生產(chǎn).生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)(臺(tái)/年或件/年)工作地每月?lián)?fù)的工序數(shù)(工序數(shù)/月)小型機(jī)械或輕型零件中型機(jī)械或中型零件重型機(jī)械或重型零件單件生產(chǎn)100105不作規(guī)定小批生產(chǎn)1005001015051002040中批生產(chǎn)50050001505001003001020大批生產(chǎn)5000500005005000300

8、100110大量生產(chǎn)50000500010001生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量，在設(shè)計(jì)題目中半軸的生產(chǎn)綱領(lǐng)為較小。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以在制度工藝路線的時(shí)候應(yīng)充分考慮其生產(chǎn)特點(diǎn)，制度合理的工業(yè)路線，選擇合理的機(jī)床，刀具，量具，檢具，以提高生產(chǎn)率，降低成本。2.2 零件的作用設(shè)計(jì)題目給定的零件，將其劃定為軸類零件。它是汽車的軸類中承受扭矩最大的零件，半軸是差速器和驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞扭矩的實(shí)心軸，其內(nèi)端一般通過花鍵與半軸齒輪連接，外端與輪轂連接，該零件在機(jī)械設(shè)備中具有傳動(dòng)性，故應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。2.3 零件的工藝分析半軸共有2個(gè)加工表面，他們之間有的有一定的位置關(guān)系?，F(xiàn)在分述如下：1

9、 以軸線為中心的加工表面 這一組加工表面包括：半軸的左端面和半軸左端的花鍵加工，以及、和的外圓表面和和的兩個(gè)臺(tái)階面。2 以半軸右邊圓盤上的臺(tái)階面為中心的加工表面 這一組加工表面包括：6個(gè)均勻分布的的孔，和一個(gè)M6的螺孔以及一個(gè)的孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要有：（1）6個(gè)孔與表面F和G的位置度公差為；（2）的外圓表面的跳動(dòng)公差相對(duì)基準(zhǔn)A為1.0；（3）半軸圓盤的跳動(dòng)公差相對(duì)基準(zhǔn)A為0.8。 由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一個(gè)表面，然后借助于專用夾具加工另一表面，并且保證它們之間的位置精度要求。2.4 確定毛坯制造的形式1毛坯的選擇:(1)毛坯種類的選擇

10、根據(jù)選擇毛坯的特點(diǎn),結(jié)合具體零件的材料及其力學(xué)性能的要求以及零件的結(jié)構(gòu),形狀可確定毛坯的種類.(2)毛坯制造方法的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)類型,材料的工藝性(可塑性、可鍛性)及零件對(duì)材料的組織性能要求,零件的形狀及其外形尺寸,毛坯車間現(xiàn)有的生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法.對(duì)大批量生產(chǎn)易采用高生產(chǎn)率、高精度的毛坯制造方法.2 毛坯材料為40Cr?？紤]零件在工作過程中經(jīng)常受扭交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件，以使金屬釬維盡量不切削，保證零件工作可靠?？梢圆捎媚ｅ懗尚危梢蕴岣呱a(chǎn)率，保證加工精度。2.5 定位基準(zhǔn)的選擇2.5.1粗基準(zhǔn)的選擇原則1 選加工余量小的、較準(zhǔn)確的、光潔的、面積較大的毛面做基

11、準(zhǔn).2 選重要表面為粗基準(zhǔn),因?yàn)橹匾砻嬉话愣家笥嗔烤?3 選不加工的表面做粗基準(zhǔn),這樣可以保證加工表面之間的相對(duì)位置要求,同時(shí)可以在一次安裝下加工更多的表面.4 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次,因?yàn)榇只鶞?zhǔn)為毛面,定位基準(zhǔn)位移誤差較大,如果重復(fù)使用將造成較大的定位誤差,不能保證加工要求. 本零件是軸類零件，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但是對(duì)本零件來說，如果以外圓表面作基準(zhǔn).由于此表面的粗糙度比較大，所以會(huì)讓加工出來的零件表 面尺寸嚴(yán)重不滿足要求，由于本零件非常的特殊，我們車削外圓表面的時(shí)候可以選擇半軸兩端的頂尖作為粗基準(zhǔn)，鉆孔的時(shí)候以圓盤的臺(tái)階面為基準(zhǔn)。2.5.2 精基準(zhǔn)的選擇原則1 基準(zhǔn)重合原

12、則 選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),這樣就沒有基準(zhǔn)不重合誤差.2 基準(zhǔn)單一原則 為了減少夾具類型和數(shù)量或?yàn)榱诉M(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn),在零件的加工過程中,采取單一基準(zhǔn)必須會(huì)帶來基準(zhǔn)不重合.3 互為基準(zhǔn)原則 對(duì)某些空間位置精度要求很高的零件,通常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的原則.4 自為基準(zhǔn)原則 對(duì)某些精度要求很高的表面,在精密加工時(shí),為了保證加工精度,要求加工表面的余量很小并且均勻,這時(shí)常以加工面本身定位,待到加緊后將定位元件移去再進(jìn)行加工.在這主要考慮基準(zhǔn)重合問題，也要考慮經(jīng)濟(jì)性等。2.6 零件工藝路線的擬訂零件表面加工方法的選擇零件的主要加工表面為外圓表面和孔?？紤]到各個(gè)表面的技術(shù)要求，各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度范

13、圍，各加工表面的形狀和尺寸大小，鍛件材料的性質(zhì)及可加工性和生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型，選擇各加工表面的加工方法如下:1的外圓表面,該外圓表面的粗糙度為6.3,采用粗車進(jìn)行加工。2花鍵加工:花鍵的最大的直徑為38.100，采用銑花鍵加工。3圓盤的臺(tái)階面因?yàn)樗拇植诙葹?.2，所以選擇粗車半精車，的臺(tái)階面由于粗糙度要求不是很高，所以就只進(jìn)行粗車。4孔6-，表面粗糙度為3.2，故采用鉆鉸孔加工。5 M61.0-6H，先進(jìn)行鉆孔，然后鉸孔，即可以滿足要求。6 鍵槽加工，由于表面粗糙度為12.5，所以采用銑鍵槽。2.6.2制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精確及位置精度等技術(shù)要求得到

14、合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。工序00 粗銑左端面并打中心孔；工序10 以半軸兩邊的頂尖定位：粗車54、52、45以及39.5的外圓面，再粗車96.5和112的臺(tái)階面；工序20 調(diào)質(zhì)處理； 工序30 以半軸兩邊的頂尖定位：半精車52、45以及39.5的外圓表面，及96.5臺(tái)階面； 工序40 銑花鍵加工；工序50 以盤的頂部的臺(tái)階定位，鉆鉸6個(gè)的孔；工序60 以半軸圓盤的臺(tái)階面定位，加工與垂直軸線的的孔；工序70 攻螺紋M6 ； 工序80 車削39.5的左端斜

15、度為的圓柱表面；車削45這段距左邊位置的溝槽，和45最右邊的溝槽加工，50寬為3的溝槽加工，并對(duì)112進(jìn)行倒角；工序90 感應(yīng)淬火和低溫回火；工序100 磨削半軸的左端面；工序110 以半軸兩邊的頂尖定位，磨削39.5、45和52外圓面；工序120 鉗工去毛刺；工序130 終檢2-5，8。 3 機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定機(jī)械加工余量確定由很多的因素決定的，在此主要考慮的是經(jīng)濟(jì)精度及各個(gè)工序的加工方法.1 左端面的機(jī)械加工表3-1 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)m表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4IT7200粗銑1.6IT8200.4

16、毛坯面IT162022 的機(jī)械加工表3-2 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m粗車1IT1254毛坯面IT1655553 的機(jī)械加工 粗車：mm 2Z=1.6mm半精車： mm 2Z=1.0mm磨削：mm 2Z=0.4mm具體工序尺寸見表3-3。4 的機(jī)械加工粗車： 2Z=8.6半精車： 2Z=1.0磨削： 2Z=0.4具體工序尺寸見表3-4。 表3-3 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4IT752半精車0.6IT852.4粗

17、車1IT1253毛坯面IT1655表3-4 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4IT745半精車1.0IT845.4粗車6.9IT1246.4毛坯面IT1653.45 的機(jī)械加工粗車： 2Z=8.6半精車： 2Z=1.0磨削： 2Z=0.4具體工序尺寸見表3-5。6 鉆削 六個(gè)14孔4毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT8IT9之間（參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：鉆孔13.8mm鉸孔：14 2Z=0.15具體工序尺寸見表3-6表3-5 工序尺寸表工序名稱工序

18、間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m磨削0.4IT739半精車1.0IT839.4粗車6.1IT1240.4毛坯面IT1646.5表3-6 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m鉸孔0.2IT1014鉆孔13.8IT1213.87 車削臺(tái)階具體工序尺寸見表3-7。表3-7 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m粗車56IT12112毛坯IT161668 車削96.5臺(tái)階面具體工序尺寸見表3

19、-8。9 鉆削 10孔毛坯為實(shí)心，而孔的精度要求界于IT2IT3之間（參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表2.3-9及表2.3-12），確定工序尺寸及余量為：鉆孔10mm。表3-8 工序尺寸表工序名稱工序間余量(mm)工序間工序間尺寸(mm)工序間公差等級(jí)m表面粗糙度m尺寸公差(mm)表面粗糙度m半精車0.6IT852.4粗車69IT1253毛坯面IT16554 選擇加工設(shè)備4.1 選擇機(jī)床1 工序00是銑削左端面由于花鍵的直徑和長度都不是很大，所以選擇XA6132型花鍵銑床加工。2 工序10、工序30 是粗車和半精車外圓，在這幾個(gè)工序中，各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選擇臥式車

20、床就可以滿足要求，本零件外廓尺寸不是很大，精度要求不是很高，選用最常用的C620-1型臥式車床即可。3 工序40 銑花鍵加工，在本工序中，由于花鍵的直徑和長度都不是很大，所以選擇XA6132型花鍵銑床加工。4 工序50 以盤的頂部的臺(tái)階定位，鉆鉸6個(gè)的孔，由于半軸的長度較長，所以采用多軸立式鉆床。5 工序100、工序110 磨削39.5、45和52外圓表面，由于磨削的都是外圓表面，粗糙度為0.8，所以選用M1331外圓磨床。4.2 選擇夾具本零件由粗車、半精車、精車、鉆孔和磨削等工序組成，由于零件的長度較長，所以在鉆孔這個(gè)工序需要專用夾具，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)兩套專用夾具，以滿足加工過程中

21、加工的要求，其他工序使用通用夾具。4.3 選擇刀具1 在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀，選用YT類硬質(zhì)合金，粗加工選用YT5,半精加工選用YT15，精加工用YT30，為提高生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)性，可以選用可轉(zhuǎn)位車刀（GB5313.1-85，GB5343.2-85）。2 鉆的6個(gè)小孔，可以選擇麻花鉆加工7。4.4 選用量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：第一，按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇。選擇時(shí)按一種方法即可。選擇各外圓加工面的量具 工序磨削39.5、45和52外圓表面時(shí)，現(xiàn)在按計(jì)量器具的不確定度選擇該表面加工時(shí)所用量具：該尺寸

22、公差為T=0.039，按表5.1-1，計(jì)量器具不確定度允許值我們確定U=0.009。根據(jù)表5.1-2，分度值 0.02 的游標(biāo)卡尺，其不確定數(shù)值允許值不能選用。必須選擇，故應(yīng)選擇分度值0.01 的外徑百分尺（U=0.006）。從表5.2-9中選擇測(cè)量范圍為100125 ，分度值為0.01 的外徑百分尺。4.4.2 選擇加工孔用量具 孔加工量具我們將采用組合量具，在后面設(shè)計(jì)中具體介紹。5 確定切削用量和基本時(shí)間切削用量一般包括切削深度進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)，確定方法是先確定切削深度、進(jìn)給量在確定切削速度。5.1 工序00銑削用量及基本時(shí)間的確定5.1.1 選擇刀具 根據(jù)表3.1，銑削深度4，端面刀

23、直徑為80，。但已知銑刀銑削深度為38，故應(yīng)根據(jù)銑削深度，。由于采用標(biāo)準(zhǔn)的鑲齒圓柱銑刀，故齒數(shù)為6（表3.9）5.1.2 選擇切削用1 選擇每齒的進(jìn)給量 根據(jù)XA6132型銑床說明書，其功率為7.5，中等剛度。根據(jù)表3.3，選擇 2 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)表3.7， 銑刀刀齒后刀面最大的磨損量為0.6，刀具壽命。3 選擇實(shí)際切削速度根據(jù)XA6132型銑床說明書選擇，。因此實(shí)際的切削速度和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為=9.42 (5-1) =0.27 (5-2)4 由于銑削量比較小，功率滿足要求 ，所以不進(jìn)行驗(yàn)算。最后選擇，。9.42，。5.1.3 計(jì)算基本的工時(shí)式中，L= ，l=38,根據(jù)表3.25

24、，入切量及超切量，則L=38+20=58，故=0.97min (5-3)5.2 工序10切削用量及基本時(shí)間的確定5.2.1 切削用量本工序?yàn)榇周?。已知加工材料?0Cr，=700MPa，鍛件，機(jī)床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。1 確定粗車的切削用量 所選用的刀具是硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)第一部分表，由于C620-1機(jī)床的中心高度是200mm（表），故選用刀桿尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表，選擇車刀的幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓角半徑=0.8。(1) 確定切削深度 由于單邊余

25、量為0.5，可在一次走刀完成 =0.5(2) 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表，在粗車時(shí)，刀桿尺寸為16mm25mm，3mm、工件直徑為4060時(shí)，=0.40.7確定的進(jìn)給量要滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度的要求，故需要進(jìn)行校核：根據(jù)表，C620-1機(jī)床機(jī)構(gòu)的允許的進(jìn)給力=3530。根據(jù)表，當(dāng)40Cr的=680810Map，2mm，0.53，切削速度=65（假設(shè)），進(jìn)給力=905N。 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選擇的=0.4，可用。(3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面的最大的磨損量取1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。(4) 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可以

26、查表。現(xiàn)在用查表的方法確定切削速度。根據(jù)表，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=600700MPa的鋼材，切削速度。切削速度的修正系數(shù)為故： (5-4)按機(jī)床切削速度（表4.2-8），選擇則實(shí)際的切削速度。檢驗(yàn)機(jī)床功率由表，當(dāng)， 故實(shí)際的切削的功率為： (5-5)由切削手冊(cè)表1.30中機(jī)床說明書可知，C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8KW，機(jī)床功率足夠，可以正常加工。2確定粗車的刀具加工外圓表面和一樣，加工皆可一次走刀完成，0.4，13 確定粗車的切削用量確定粗車的刀具加工外圓表面和一樣(1)確定切削深度 由于單邊余量為0.5，可在一次走刀完成 =3.5mm分2次走刀，每次走刀為1.75。(2)確定進(jìn)

27、給量f 根據(jù)表，在粗車時(shí)，刀桿尺寸為1625，3、工件直徑為4060時(shí)，=0.40.7由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選擇的=0.4，可用。(3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面的最大的磨損量取1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。(4)確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可以查表?，F(xiàn)在用查表的方法確定切削速度。當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=600700MPa，的鋼材，切削速度。切削速度的修正系數(shù)為故： (5-6)按機(jī)床切削速度（表4.2-8），選擇則實(shí)際的切削速度。(5)檢驗(yàn)機(jī)床功率當(dāng)，故實(shí)際的切削的功率為： (5-7)由切削手冊(cè)表1.30中機(jī)床說明書可

28、知，C620-1主電動(dòng)機(jī)功率為7.8KW，機(jī)床功率足夠，可以正常加工。確定粗車外圓、和臺(tái)階面的切削用量才用車外圓的刀具加工這些外圓表面和臺(tái)階面，車的=3。分2次走刀，每次走刀為1.5，車臺(tái)階面采用橫向進(jìn)給，采用2次走刀，每次走刀為1.75，車臺(tái)階面采用橫向進(jìn)給， 采用2次走刀，每次走刀為1。車外圓的，車臺(tái)階面，車外圓臺(tái)階面。5.2.2 基本時(shí)間1 確定的基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間： (5-8) 式中 則 2 確定的基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間：式中 則 3 確定的基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間：式中 則 4 確定的基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外

29、圓的基本時(shí)間： (5-9)式中 則 5 確定的臺(tái)階面基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間：式中 則 6 確定的臺(tái)階面基本時(shí)間，根據(jù)表6-2.1，車外圓的基本時(shí)間：式中 則 5.3工序30切削用量及基本時(shí)間的確定5.3.1 切削用量本工序?yàn)榘刖庸ぃㄜ囕S的外表面）。已知條件與粗加工工序一樣。1 確定半精車的切削用量 (1) 確定切削深度 由于單邊余量為0.5，可在一次走刀完成=0.3mm (5-10)(2)確定進(jìn)給量f 根據(jù)表，在粗車時(shí)，刀桿尺寸為16mm25mm，3mm、工件直徑為4060時(shí)，=0.40.7選擇進(jìn)給量為由于半精加工切削力教小，故不需要校核機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度(3) 選擇車刀磨鈍

30、標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表，車刀后刀面的最大的磨損量取0.4mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。(4)確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可以查表?，F(xiàn)在用查表的方法確定切削速度。根據(jù)表，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=630700MPa，的鋼材，切削速度。切削速度的修正系數(shù)為 故： (5-11)按機(jī)床切削速度（表4.2-8），選擇 則實(shí)際的切削速度。半精加工，機(jī)械功率可以不進(jìn)行校核。最后決定的切削用量為：2 確定半精車及的臺(tái)階面的切削用量，車外圓的，外圓的，的臺(tái)階面的。車外圓及的 。5.3.2 基本時(shí)間1 確定的基本時(shí)間：2 確定的基本時(shí)間：3 確定半精車外圓的基本時(shí)間：4 確定半精車臺(tái)階面的基

31、本時(shí)間：5.4 工序40銑削用量及基本時(shí)間的確定5.4.1 選擇刀具 本工序?yàn)殂娤骰ㄦI，選用花鍵銑刀。5.4.2 選擇切削用量1 選擇每齒的進(jìn)給量 根據(jù)XA6132型銑床說明書，其功率為7.5，中等剛度。根據(jù)表3.3，選擇 2 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)表3.7， 銑刀刀齒后刀面最大的磨損量為0.6，刀具壽命。3 選擇實(shí)際切削速度根據(jù)XA6132型銑床說明書選擇，。因此實(shí)際的切削速度和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為=9.42=0.274 由于銑削量比較小，功率滿足要求 ，所以不進(jìn)行驗(yàn)算。最后選擇，。9.42，。5.5 工序50鉆削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@孔，刀具選用錐柄麻花鉆頭，直徑為，鉆6個(gè)通孔，

32、使用切削液。1 鉆削六個(gè)14的孔（1）選擇刀具和機(jī)床查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)，選擇d=13.8mm的H12級(jí)高速鋼麻花鉆，GB1438-85。機(jī)床選擇立式鉆床Z535。（2）選擇切削用量進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.7，取f=0.310.37mm/r, 查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表4.216，所以，取 f= 0.36mm/r根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.19 ,可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f 0.47mm/r，d117.5mm時(shí)，軸向力F=6090N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故F=6090N。根據(jù)立式鉆床Z535說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力F=15696N, 由于FF， 故

33、 f=0.36mm/r可用。切削速度v根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表215，根據(jù)f=0.36mm/r和鑄鐵硬度為200217HBS,取v=12m/min。n=276r/min根據(jù)立式鉆床Z535說明書，可以考慮選擇選?。簄=275r/min，降低轉(zhuǎn)速，使刀具壽命上升，所以，v=11.9m/min決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.12，當(dāng)d=13.8時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8，故刀具壽命T=15min。檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=0.41/r，d16。查得M，根據(jù)立式鉆床Z535說明書，當(dāng)n=300r/min，M，故M M，根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.2

34、3，P=1.0kw, 根據(jù)立式鉆床Z535說明書， P=4.5kw，故P P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即f=0.34/r，n=300r/min，v=13m/min。計(jì)算基本工時(shí)t=，式中，L=l+y+，l=14mm，查切削用量簡明手冊(cè)表2.29，y+=7，所以，L= 10+5 = 15。t= 0.15min。 (5-12)因有六個(gè)孔，所以 t=60.15= 0.9min。2鉸14H10孔（1） 選擇刀具和機(jī)床查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)，選擇d=14mm的H10級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，GB1133-84。機(jī)床選擇立式鉆床Z535。（2） 選擇切削用量 進(jìn)給量f查閱切削用量簡明手冊(cè)表2

35、.11及表2.24，并根據(jù)機(jī)床說明書取f=0.651.35/r，所以，取f=0.72/r切削速度v根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.24，取v=7m/min。n=159r/min根據(jù)立式鉆床Z535機(jī)床說明書選?。簄=195r/min，所以，v=8.57m/min決定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.12，當(dāng)d=14時(shí)，鉸刀后刀面最大磨損量為0.4mm，故刀具壽命T=60min。因此，所選擇的切削用量：f=0.72/r，n=195r/min，v=8.57m/min。計(jì)算基本工時(shí)t=，式中，L=l+y+，l=10，查切削用量簡明手冊(cè)表2.29，y+=7，所以，L=10+7=178。t=0.

36、12min。因有六個(gè)孔，所以 t=60.12=0.72min5.6 工序60鉆削與垂直軸線的的孔 1 選擇刀具和機(jī)床查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)，選擇d=10mm的H12級(jí)高速鋼麻花鉆，GB1438-85。機(jī)床選擇立式鉆床Z535。2 選擇切削用量 進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.7，取f=0.220.28/r, 查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表4.216，所以，取 f= 0.25/r根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.19 ,可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f 0.28mm/r，d12mm時(shí)，軸向力F=3000N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故F=3000N。根據(jù)立式鉆床Z535說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許

37、的最大軸向力F=15696N, 由于FF， 故 f=0.25/r可用。 切削速度v根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表215，根據(jù)f=0.25/r和鑄鐵硬度為200217HBS,取v=25m/min。n=796r/min根據(jù)立式鉆床Z535說明書，可以考慮選擇選?。簄=750r/min，降低轉(zhuǎn)速，使刀具壽命上升，所以，v=23.55m/min 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.12，當(dāng)d=10時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量為0.5mm，故刀具壽命T=35min。 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.21，當(dāng)f0.33/r，d11.1。查得M，根據(jù)立式鉆床Z535說明書，當(dāng)n=750r/m

38、in，M=30N.m，故M M，根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.23，P=1.0kw, 根據(jù)立式鉆床Z535說明書， P=4.5kw，故P P。因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即f=0.25/r，n=750r/min，v=23.55m/min。 計(jì)算基本工時(shí)t=，式中，L=l+y+，l=14，查切削用量簡明手冊(cè)表2.29，y+=7，所以，L= 10+5 = 15。t= 0.08min。5.7 工序70攻螺紋M6公制螺紋M6切削用量為：所以 按機(jī)床選取，則。機(jī)動(dòng)加工時(shí) =0.265.8 工序110磨削外圓表面及左端面9，105.8.1 確定磨削的磨削用量1 選擇砂輪 見工藝手冊(cè)第三章中磨料選擇各表

39、，結(jié)果為其含義是：砂輪磨料為白剛玉，粒度為16，硬度為中軟級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為。2 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速，（雙行程）。軸向進(jìn)給量 工件速度徑向進(jìn)給量3 切削工時(shí) (5-13)式中 L 加工長度40.5 單邊加工余量，0.5 系數(shù)，1.55 工作臺(tái)移動(dòng)速度 工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量10 =0.008375.8.2 確定磨削的磨削用量 已知條件與上面一樣，現(xiàn)在來計(jì)算切削工時(shí) = =0.008375.8.3 確定磨削的磨削用量已知條件與上面一樣，現(xiàn)在來計(jì)算切削工時(shí) =0.003726 夾具設(shè)計(jì)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

40、，需要設(shè)計(jì)專用夾具和老師商量后決定，設(shè)計(jì)2套專用夾具，第一套用來車削外圓的頂尖夾具，第二套用來鉆孔的專用夾具，車削刀具為硬質(zhì)合金車刀，鉆孔為高速鋼麻花鉆，它們分別對(duì)工件進(jìn)行加工。我們先設(shè)計(jì)車削夾具，后在設(shè)計(jì)鉆孔夾具11。6.1 車削頂尖夾具的設(shè)計(jì)6.1.1 問題的提出夾具的種類很多，有通用夾具，專用夾具和組合夾具等，本夾具是用來車削粗車和半精車半軸的外圓和臺(tái)階面的，由于本零件比較特殊，為了使定位誤差為零 ，我們?cè)O(shè)計(jì)基準(zhǔn)為半軸左右兩邊的的頂尖位置，作為主要的基準(zhǔn)。在刀具方面我們選用硬質(zhì)合金車刀刀具加工。6.1.2 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件工件上的加工為車削軸的外圓，故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具，并力

41、求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對(duì)加工精度的影響，所以根據(jù)半軸本身的加工特點(diǎn)來選擇定位的方式。由于半軸的長度相對(duì)較長，而直徑較小，所以給車削加工的夾具設(shè)計(jì)帶來一定的困難，而且不加工表面的粗糙度又較大，所以選擇在不加工表面夾緊定位加工時(shí)不能夠滿足要求的，所以我們選擇用兩邊的頂尖夾緊，來實(shí)現(xiàn)定位加工。夾緊力計(jì)算：計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。本工序在車削加工過程中切削力為圓周切削分力，因此，在計(jì)算夾緊力時(shí)可以不計(jì)算徑向切削分力和軸向切削分力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時(shí)所需要的夾緊力。即：，即：，其中，查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-1得：；1.15；

42、，所以=2.691。查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-7得：，表1-2-8得，其中，查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-1得：；，所以=1.9。所以因此，實(shí)際所需要的夾緊力為。由于兩端是頂尖裝夾，左頂尖直接裝夾在機(jī)床尾座上，有頂尖裝夾在機(jī)床主軸上，所以加緊力是滿足要求的。 6.2 繪制夾具總體圖當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。繪圖時(shí)先用雙點(diǎn)劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個(gè)定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，就形成了夾具體。并按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。6.3 鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì)6.3.1 問題的提出本夾具是用來加工半軸右邊圓盤上面6個(gè)的孔，由于我們選

43、擇在立式鉆床上加工，所以選擇的定位基準(zhǔn)是圓盤上面的臺(tái)階面，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，我們要滿足一些基本要求：應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，結(jié)構(gòu)簡單具有良好的工藝性，尺寸穩(wěn)定和便于排屑等。為了提高生產(chǎn)效率，我們選用高速鋼麻花鉆刀具加工。6.3.2 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件工件上的加工孔為通孔，沿孔軸線方向的自由度可不予以限制，但是為增強(qiáng)加工時(shí)工件的剛性，必定限制孔軸線方向的自由度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對(duì)加工精度的影響。由于工件在鉆14mm孔時(shí)，采用圓盤上面的臺(tái)階面定位，這樣，既增加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實(shí)現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：用鉆磨板與臺(tái)階面直接接

44、觸，在用兩邊的螺栓夾緊，可以限制工件的6個(gè)不定度，達(dá)到完全定位。工件下面直接放在座子上面起輔助支承，不起定位作用。 夾緊力計(jì)算：計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中切削力分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計(jì)算夾緊力時(shí)可以不計(jì)算軸向切削力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時(shí)所需要的夾緊力。即：，其中，查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-1得：；1.15；，所以=2.691。查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-7得：，表1-2-8得，鉆頭的直徑為d=9.8mm，所以，。因此，實(shí)際所需要的夾緊力

45、為。夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率為，單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力為： (6-1) 查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-20，得=18.67mm，表1-2-21，得=11.0255mm，表1-2-22，得。=2222.34N。則作用在活動(dòng)壓塊上的夾緊力為：夾緊機(jī)構(gòu)受力如圖6-1所示。所以: (6-2) = 53088圖6-1夾緊機(jī)構(gòu)受力示意圖因 ，所以該螺旋機(jī)構(gòu)能滿足鉆削加工要求。6.4 繪制夾具總體圖當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。繪圖時(shí)先用雙點(diǎn)劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個(gè)定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，就形成了夾具體。并按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的

46、尺寸、公差和技術(shù)要求12-14。7 位置量規(guī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)下圖所示的位置量規(guī)。（一）結(jié)構(gòu)分析1 分析(1)零件有一處位置公差要求 1)基準(zhǔn)F2)基準(zhǔn)G(2)被測(cè)要素均為中心要素,且遵守相關(guān)原則。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作部位本例按同時(shí)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)。位置量規(guī)設(shè)計(jì)成主體量規(guī)和輔助(活動(dòng))量規(guī)。 技 術(shù) 要 求 材料 倒棱0.5去毛刺 40圖7-1 工件(1) 主體結(jié)構(gòu)見圖7-2（有關(guān)工作部位尺寸由計(jì)算決定）。(2)量規(guī)（活動(dòng)）輔助量規(guī)結(jié)構(gòu)見圖將在圖紙上面繪制。（二）工作部位尺寸計(jì)算1 量規(guī)公差 根據(jù)，分別由表4-3和表4-4序號(hào)查得2 按公式計(jì)算位置量規(guī)工作部分尺寸 （由工作者確定，現(xiàn)若取為14） (7-1)圖7-2

47、 主體結(jié)構(gòu)圖8夾具設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品；可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動(dòng)條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要的工藝裝備。按夾具的應(yīng)用范圍分類有：通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具；按夾具上的動(dòng)力源分類有：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具、切削力及離心力夾具。 8.1 夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論一個(gè)好的機(jī)床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計(jì)的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項(xiàng)要求：(1)在未受外力作用時(shí)，加工件對(duì)刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正

48、確的定位。(2)在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位即對(duì)加工件應(yīng)有正確的夾緊。8.2 定位原理在機(jī)械加工中，我們要求加工出來的表面對(duì)加工件的其它表面保持規(guī)定的位置尺寸。因?yàn)榧庸け砻媸怯汕邢鞯毒吆蜋C(jī)床的綜合運(yùn)動(dòng)所造成，所以在加工時(shí)，必須使加工件上的規(guī)定表面(線、點(diǎn))對(duì)刀具和機(jī)床保持正確的位置才能加工出合格的產(chǎn)品。1 定位原理把加工件上的規(guī)定表面(線、點(diǎn))與夾具上的規(guī)定表面(線、點(diǎn))相互靠住的這一措施，叫做夾工件在夾具中的定位。該加工件上的這種規(guī)定表面(線、點(diǎn))稱為定位基準(zhǔn)。2 定位基本原理在夾具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用自由物體定位的基本原理：自由的物體，它對(duì)三個(gè)互相垂直的坐

49、標(biāo)面來說，有六種活動(dòng)的可能性，其中三種是移動(dòng)，三種是轉(zhuǎn)動(dòng)，習(xí)慣上，我們把這種活動(dòng)的可能性稱為自由度。當(dāng)物體的六個(gè)自由度被完全限制后，該物體在空間的位置也就完全確定了，所以定位就是限制自由度；在夾具中限制加工件的自由度在夾具中，使加工件的規(guī)定表面與定位元件接觸，就能限制自由度。定位元件所能限制的自由度數(shù)與定位元件的形式、數(shù)量及布置情況有關(guān)；夾具中的超定位如果兩種定位元件均能限制加工件的同一個(gè)自由度時(shí)，就發(fā)生了超定位，超定位能產(chǎn)生一些不良后果。如使定位不穩(wěn)定，降低了定位精度；因加工件定位基準(zhǔn)間的誤差，使加工件裝不進(jìn)夾具等。在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免超定位。8.3 夾緊原理 在生產(chǎn)實(shí)踐中，盡管定位方式是合理

50、的，但由于夾緊狀態(tài)不良(即夾緊力的大小、方向、作用點(diǎn)和支承的位置選擇不當(dāng))可能出現(xiàn)如下問題：加工件飛出夾具，打壞刀具，造成安全事故；加工出來的位置尺寸不準(zhǔn)確； 加工表面產(chǎn)生形位公差(如不平度、不垂直度)； 加工表面粗糙度高等。因此，當(dāng)加工件正確定位后還需要獲得良好的夾緊狀態(tài)。使加工件獲得良好的夾緊狀態(tài)的措施，叫做正確的夾緊。加工件的正確夾緊原則1.在夾緊過程中，如何克服重力的影響，把加工件壓回正確位置，是正確夾緊原則之一。所以在考慮定位方案及設(shè)置定位支承時(shí)，應(yīng)盡可能使支承反力與重力不構(gòu)成力偶，使加工件重心位于支承范圍內(nèi)。2.在夾緊過程中，如何使已獲得正確定位的加工件不脫離正確位置，是正確夾緊原則之二。所以，在制定夾緊方案時(shí)，應(yīng)盡可能避免夾緊力與支承反力構(gòu)成力偶。3.在夾緊過程中，如何使加工件不產(chǎn)生超出允許范圍的變形，是正確夾緊原則之三。所以在制