【正文】 中北大學課程設計說明書 1 目錄 言 ........................................................................................... 2 課 題 背 景 及 發(fā) 展 趨 勢 ............................................................ 2 夾 具 的 基 本 結 構 及 夾 具 設 計 的 內 容 ...................................... 2 向 節(jié) 滑 動 叉 工 藝 規(guī) 程 設 計 ...................................................... 4 2 1 零 件 的 分 析 ........................................................................... 4 萬 向 節(jié) 滑 動 叉 的 用 途 ...................................................... 4 零 件 的 工 藝 分 析 ............................................................. 4 工 藝 規(guī) 程 的 設 計 ................................................................... 5 確 定 毛 坯 的 制 造 形 式 ...................................................... 5 基 面 的 選 擇 .................................................................... 5 確 定 工 藝 路 線 ................................................................. 5 機 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確 定 ................. 8 確定 切 削 用 量 及 基 本 工 時 ............................................ 11 3 專 用 夾 具 設 計 .......................................................................... 26 夾 具 分 析 .......................................................................... 26 夾 具 設 計 .......................................................................... 27 定 位 基 準 的 選 擇 ........................................................... 27 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計 算 ................................................ 27 定 位 誤 差 分 析 ............................................................... 28 夾 具 設 計 及 操 作 的 簡 明 說 明 ......................................... 29 束 語 ..................................................................................... 30 參 考 文 獻 ..................................................................................... 32 中北大學課程設計說明書 2 序 言 機 械 加 工 工 藝 及 夾 具 課 程 設 計 是 對 所 學 專 業(yè) 知 識 的 一 次 鞏 固 ，是 在進 行 社 會 實 踐 之 前 對 所 學 各 課 程 ，尤 其 是《 機 械 制 造 工 藝 學 》課 程 的 一次深入 的 綜 合 性 的 總 復 習 ， 也 是 理 論 聯(lián) 系 實 際 的 訓 練 。 機 床 夾 具 已 成 為 機 械 加 工 中 的 重 要 裝 備 。機 床 夾 具 的 設 計 和 使 用 是促 進 生 產 發(fā) 展 的 重 要 工 藝 措 施 之 一 。隨 著 我 國 機 械 工 業(yè) 生 產 的 不 斷 發(fā) 展 ,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項 重 要 任 務 。 課題背景及發(fā)展趨勢 材料 、 結構 、 工 藝 是 產 品 設 計 的 物 質 技 術 基 礎 ，一 方 面 ，技 術 制 約著 設 計 ；另 一 方 面 ，技 術 也 推 動 著 設 計 。從 設 計 美 學 的 觀 點 看 ，技 術 不僅 僅 是 物 質 基 礎 還 具 有 其 本 身 的 “ 功能 ” 作 用 ，只 要 善 于 應 用 材 料 的 特性 ，予 以 相 應 的 結 構 形 式 和 適 當 的 加 工 工 藝 ，就 能 夠 創(chuàng) 造 出 實 用 ，美 觀 ，經(jīng)濟的 產 品 ， 即 在 產 品 中 發(fā) 揮 技 術 潛 在 的 “ 功能 ” 。 技 術 是 產 品 形 態(tài) 發(fā) 展 的 先 導 ，新 材 料 ，新 工 藝 的 出 現(xiàn) ，必 然 給 產 品帶 來 新 的 結 構 ，新 的 形 態(tài) 和 新 的 造 型 風 格 。材 料 ，加 工 工 藝 ，結 構 ，產品 形 象 有 機 地 聯(lián) 系 在 一 起 的 ，某 個 環(huán) 節(jié) 的 變 革 ，便 會 引 起 整 個 機 體 的 變化。 工 業(yè) 的 迅 速 發(fā) 展 ， 對 產 品 的 品 種 和 生 產 率 提 出 了 愈 來 愈 高 的 要 求 ，使 多 品 種 ，對 中 小 批 生 產 作 為 機 械 生 產 的 主 流 ，為 了 適 應 機 械 生 產 的 這種發(fā)展 趨 勢 ， 必 然 對 機 床 夾 具 提 出 更 高 的 要 求 。 夾具的基 本 結 構 及 夾具 設 計 的內 容 按在夾具中的作用 ,地位結構特點 ,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類 : (1)定位 元 件 及 定 位 裝 置 ； (2)夾緊 元 件 及 定 位 裝 置 (或 者 稱 夾 緊 機 構 )； 中北大學課程設計說明書 3 (3)夾具 體 ； (4)對刀 ,引導元件及裝置 (包括刀具導向元件 ,對刀裝置及靠模裝置等 )； (5)動力 裝 置 ； (6)分度 ,對 定 裝 置 ； (7)其它的元件及裝置 (包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相 連 接 用 的 緊 固 螺 釘 ,銷釘 ,鍵 和 各 種 手 柄 等 )； 每 個 夾 具 不 一 定 所 有 的 各 類 元 件 都 具 備 ,如 手 動 夾 具 就 沒 有 動 力 裝置 ,一 般 的 車 床 夾 具 不 一 定 有 刀 具 導 向 元 件 及 分 度 裝 置。 同樣 ,按 照 加 工等方面的要求 ,有些夾具上還需要設有其它裝置及機構 ,例如在有的自動化夾 具 中 必 須 有 上 下 料 裝 置 。 專 用 夾 具 的 設 計 主 要 是 對 以 下 幾 項 內 容 進 行 設 計 ：（ 1）定 位 裝 置 的設 計 ；（ 2） 夾 緊 裝 置 的 設 計 ；（ 3） 對 刀 引 導 裝 置 的 設 計 ；（ 4） 夾 具 體的設計 ；（ 5） 其 他 元 件 及 裝 置 的 設 計 。 中北大學課程設計說明書 4 2 萬 向 節(jié) 滑 動 叉工 藝規(guī) 程設 計 零件的分析 萬向節(jié)滑動叉的用途 題 目 所 給 的 零 件 是 萬 向 節(jié) 滑 動 叉 ，主 要 作 用 ：一 是 傳 遞 扭 矩 ；二 是由 本 零 件 可 以 調 整 傳 動 軸 的 長 短 及 其 位 置 。 零 件 的 兩 個 叉 部 有 兩 個mm39 ??? 的 孔 ，用 以 安 裝 滾 針 軸 承 并 與 十 字 軸 相 連 ，起 萬 向 聯(lián) 軸 節(jié) 的 作用 。 零 件 mm65? 外 圓 內 與 mm39? 花 鍵 孔 、 傳 動 軸 端 部 的 花 鍵 軸 相 配 合 ，用于傳 遞 動 力 。 零件的工藝分析 “ 萬 向 節(jié) 滑 動 叉 ”共 有 兩 組 加 工 表 面 ，它 們 之 間 有 一 定 的 位 置 精 度要求。 現(xiàn) 分 述 如 下 ： （ 1） 以 mm39? 孔 為 中 心 的 加 工 表 面 。 這 一 組 表 面 包 括 ： 兩 個mm39 ??? 的 孔 及 其 倒 角 ，尺 寸 以 mm1180 ? 與兩個孔 mm39 ??? 相 垂 直 的 平面 ，還 有 在 平 面 上 的 四 個 M8 螺 孔 。其 中 ，主 要 加 工 表 面 為 mm39 ??? 的兩個孔 。 （ 2） 以 mm50? 花 鍵 孔 為 中 心 的 加 工 表 面 。 這 一 組 加 工 表 面 包 括 ：mm50 ?? 十 六 矩 形 花 鍵 孔 ， ? 5 5 mm 階 梯 孔 ，以 及 ? 6 2 mm 的 外 圓 表 面 和M60 ? 1 mm 的 外 螺 紋 表 面 。 這兩組 加 工 表 面 之 間 有 一 定 的 位 置 精 度 要 求 ， 主 要 是 ： （ 1 ） mm50 ?? 花 鍵 孔 與 mm39 ??? 二 孔 中 心 連 線 的 垂 直 度 公 差 為100:； （ 2） mm39? 二 孔 外 端 面 對 mm39? 孔 垂 直 度 公 差 為 0 .1 m m。 （ 3） mm50 ?? 花 鍵 槽 寬 中 心 線 與 mm39? 中 心 線 偏 轉 角 度 公 差 為 ?2 。 中北大學課程設計說明書 5 由 以 上 分 析 可 知 ，對 于 這 兩 組 加 工 表 面 而 言 ，可 以 先 加 工 其 中 一 組表 面 ，然 后 借 助 于 專 用 夾 具 加 工 另 一 組 表 面 ，并 且 保 證 它 們 之 間 的 位 置精度要 求 。 工藝規(guī)程的設計 確定毛坯的制造形式 零 件 的 材 料 為 45 鋼 。 由 于 該 零 件 在 工 作 過 程 中 經(jīng) 常 承 受 交 變 載 荷和 沖 擊 性 載 荷 ,因 此 使 用 鍛 件 ,保 證 工 作 可 靠 。 由 于 年 產 量 為 10000 件，結 合 生 產 實 際 ，取 備 品 率 和 廢 品 率 分 別 為 1 0%和 2 % ,則 該 零 件 生 產 量 為N= 10 0 0 0 ( 1 + 10 % ) ( 1 +2 %) = 11 20 0 ,達 到 了 大 批 生 產 的 水 平 ； 而 且 零 件的 輪 廓 尺 寸 不 大 ，故 可 以 采 用 模 鍛 成 形 。這 對 提 高 生 產 率 、保 證 加 工 質量也是 有 利 的 。 基面的選擇 （ 1） 粗 基 準 的 選 擇 ： 對 于 一 般 的 軸 類 零 件 而 言 ， 以 外 圓 作 為 粗 基準 是 完 全 合 理 的 。 但 對 本 零 件 來 說 ， 如 果 以 ? 65 mm 外 圓 表 面 做 基 準 ，則 可 能 造 成 這 一 組 內 外 圓 柱 表 面 與 零 件 的 叉 部 外 形 不 對 稱 。按 照 有 關 粗基 準 的 選 擇 原 則 ，選 取 叉 部 兩 個 mm39 ??? 孔 的 不 加 工 外 輪 廓 表 面 作 為 粗基 準 ，利 用 一 對 mm39 ??? 短 V 型 塊 支 承 這 兩 個 的 外 輪 廓 做 主 要 定 位 面 ，以消除 yyxx ???? 、 四 個 自 由 度 ； 再 用 一 對 自 動 定 心 的 窄 口 卡 爪 夾 持在?65mm 的 外 圓 柱 面 上 ， 用 以 消 除 zz ??、 兩 個 自 由 度 ， 達 到 完 全 定 位 。 （ 2） 精 基 準 的 選 擇 ： 主 要 考 慮 到 基 準 重 合 的 問 題 。 當 設 計 基 準 與工序基 準 不 重 合 時 ， 應 該 進 行 尺 寸 換 算 。 確定工藝路線 中北大學課程設計說明書 6 表 工藝路線 方 案 一 工序 1 車外圓 Φ 62mm，Φ 60mm，車 螺 紋M60? 1mm 工序 2 兩 次 鉆 孔 并 擴 鉆 花 鍵 底 孔 Φ42mm， 锪 沉 頭 孔 Φ 55mm 工序 3 倒角 ?305? 工序 4 鉆 Rc1/8 底孔 工序 5 拉花鍵 孔 工序 6 粗銑 Φ 39mm 二 孔 端 面 工序 7 精銑 Φ 39mm 二 孔 端 面 工序 8 鉆擴銑兩個 Φ 39mm 孔 至 圖 樣 尺寸并锪 倒 角 ?452? 工序 9 鉆 M8mm 底孔 Φ ， 倒 角 ?120 工序 10 攻螺紋 8M mm， Rc1/8 工序 11 沖箭頭 表 工藝路線 方 案 二 工序 1 粗銑 Φ