【正文】 往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設(shè)計(jì)往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工工藝畢業(yè)論文 目 錄摘要 IABSTRACT II1 緒論 1 選題的背景 1 選題意義 1 發(fā)展動(dòng)態(tài) 1 簡(jiǎn)單介紹 22 零件的分析 4 零件的作用 4 零件的材料 4 零件的工藝分析 43 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 確定毛坯的制造形式 6 加工工藝過(guò)程 6 確定各表面加工方案 6 影響加工方法的因素 6 基準(zhǔn)面的選擇 7 粗基準(zhǔn)的選擇 7 精基準(zhǔn)的選擇 7 制訂工藝路線 8 工序的合理組合 850 加工階段的劃分 9 工藝路線的比較及其確定 10 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 12 確定切削用量及基本工時(shí) 184 夾具設(shè)計(jì) 44 定位基準(zhǔn)的選擇 44 切削力和夾緊力的計(jì)算 44 定位誤差分析 46 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 47結(jié)束語(yǔ) 48致謝 49參考文獻(xiàn) 50附 錄 51附表1 往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工工藝卡片 51附表2 往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工工序卡片 53往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是往復(fù)杠桿零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和銑槽專用夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械加工工藝是機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的根本保證，針對(duì)加工零件制定不同的工藝路線，然后在多個(gè)工路線中尋找相對(duì)合理的方案，以最短的工序和最少的投入加工出合格的零件。由設(shè)計(jì)任務(wù)可知，往復(fù)杠桿零件為模鍛件，零件的外形輪廓尺寸不是很大，重量輕，加工精度不是太高，生產(chǎn)批量較大。由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，需要先加工面，再以面為基準(zhǔn)來(lái)加工其它部位，并且各工序夾具都采用專用夾具。關(guān)于銑槽專用夾具的設(shè)計(jì)，文中介紹了工件在夾具中定位方式、定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代夾具多采用機(jī)動(dòng)夾緊，按動(dòng)力分為氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)合、電傳動(dòng)等對(duì)工件進(jìn)行夾緊。這些方式有夾緊傳動(dòng)快、夾緊力穩(wěn)定、可減輕工人強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)夾緊的動(dòng)力裝置為氣動(dòng)式，利用氣缸控制被加工工件在夾具上的夾緊。此外，文中還對(duì)夾具進(jìn)行了簡(jiǎn)單的精度分析與計(jì)算。關(guān)鍵詞 工藝/夾具/夾緊THE PROCESS OF RECIPROCATINGLEVER PARTS AND THE DESIGN OFMILLING OF FIXTUREABSTRACTThe design is mainly about the process of reciprocating part and the design of dedicated milling fixture. Machining process is the fundamental guarantee for the quality of mechanical products, development different process routes for machining parts, then chose a reasonable option from them, using the shortest process and the least input to process the qualified. We can see from the design task, the back and forth lever is forging parts, the contour size of this part is not large, light weight, precision is not too high, large production quantities. For the processing of plane is easy than drilling, it is first to process the plane when develop processing rout, then use the plane as the base to process other parts of the part, and these processes are using special fixture. To the design of special milling fixture, this paper introduces the selection and design of the positioning, positioning ponent and clamping mechanism of workpiece in the fixture. Most of the modern fixture use motor clamping, they are divided into pneumatic, hydraulic, liquid joint, electric transmission and so on by power to clamp the workpiece. These methods have the advantages of faster drive, more stable clamping force, reduce the strength of workers and so on. The power of the clamping device is pneumatic. Using the cylinder to control the workpieces’ clamping on the fixture. In addition, the paper also carried a simple accuracy analysis and calculation of fixture.KEY WORDS processing, fixture , clamping1 緒論 選題的背景研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右[1]?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。專用夾具的出現(xiàn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)夾具的不足之處，使得零件的生產(chǎn)更加高效、精密[5]。 選題意義對(duì)夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究，對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造有著重要意義：（1）保證加工精度[3]采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。 （2）提高生產(chǎn)率、降低成本[7]用夾具裝夾工件，無(wú)需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率[9]。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級(jí)較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。 （3）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍[6]使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過(guò)專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用[9]。 （4）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度[11]。 發(fā)展動(dòng)態(tài)近些年來(lái)，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)的機(jī)械加工的制造方法發(fā)生了重大變革，夾具的功能已經(jīng)從過(guò)去的裝夾、定位、引導(dǎo)刀具,轉(zhuǎn)變?yōu)檠b夾、定位[15]。而數(shù)字化的設(shè)備加工功能的擴(kuò)大化,給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展[13]。 簡(jiǎn)單介紹 在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷熱工藝過(guò)程中，使用著大量的夾具，用于安裝加工對(duì)象，使其占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。在機(jī)械加工工件時(shí)，為了保證加工效率，必需正確安裝工件，使其相對(duì)機(jī)床切削形成運(yùn)動(dòng)和刀具具有正確的位置，這一過(guò)程稱為“定位”[2]。為了避免受切削力、慣性力、重力等外力作用而破壞工件已定的正確位置，還必須對(duì)其施加一定的夾緊力，這一過(guò)程稱為“夾緊”[2]。定位和夾緊的全過(guò)程稱為“安裝”[4]。在機(jī)床上用于完成工件安裝任務(wù)要求的工藝裝備，就是各類夾具中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)床夾具。機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，其規(guī)格及尺寸大多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專門的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為工件某道加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。因此，專用夾具的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，每一個(gè)從事加工工藝的工裝設(shè)計(jì)人員，都應(yīng)該掌握有關(guān)夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。專用夾具這類夾具是指專為零件的某一道工序的加工專門設(shè)計(jì)制造的[8]。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度[9]。專用夾具的設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)、投資較大。除大批大量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、鍵槽、花鍵、缺口及各種成形面。由于銑削加工通常是夾具隨工作臺(tái)一起作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，按進(jìn)給方式不同銑床夾具可分為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和靠模進(jìn)給式三種類型[13]。由于銑削加工切削用量及切削力較大，又是多刃斷續(xù)切削，加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，因此設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)應(yīng)注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，即安裝及加工時(shí)要正確使用定向鍵、對(duì)刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)要合理[16]。定向鍵通過(guò)與銑床工作臺(tái)上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置；還能承受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些專用鉆鏜床夾具也常使用[10]。對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定夾具和刀具的相對(duì)位置[17]。對(duì)刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀，并且對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對(duì)刀而且是工件切入的一端。本設(shè)計(jì)的內(nèi)容可分為機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和銑槽專用夾具設(shè)計(jì)兩大部分。首先，通過(guò)分析往復(fù)杠桿零件，了解往復(fù)杠桿零件在機(jī)械設(shè)備中的作用。運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)及相關(guān)課程的一些知識(shí)，解決往復(fù)杠桿零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問(wèn)題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機(jī)床和刀具，保證零件的加工質(zhì)量。其次，依據(jù)往復(fù)杠桿毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求及各加工方案的比較，制定出切實(shí)可行的加工工藝規(guī)程路線。最后，根據(jù)被加工零件的加工要求，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)及相關(guān)方面的書(shū)籍，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)的方案，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。2 零件的分析 零件的作用往復(fù)杠桿是一個(gè)普遍可見(jiàn)的零件，主要用于機(jī)械設(shè)備上實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)往復(fù)杠桿上的裝配通連接在主動(dòng)零件上與從動(dòng)零件之間，將主動(dòng)零件的運(yùn)動(dòng)傳遞或轉(zhuǎn)換，通過(guò)從動(dòng)零件，將相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)或力傳遞到下一級(jí)運(yùn)動(dòng)部件。往復(fù)杠桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，承受交變載荷的作用，因此對(duì)往復(fù)杠桿的力學(xué)性能要求較高，往復(fù)杠桿上，與主動(dòng)零件和從動(dòng)零件配合、接觸的部位，尺寸、形狀、位置精度以及表面粗糙度要求也較高。 零件的材料往復(fù)杠桿零件的材料選用45鋼，屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時(shí)兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，45鋼滿足以上要求，所以選用45鋼。表21 鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度延伸率硬度=550MPa=750 MPa=20%235HBS 零件的工藝分析 由圖21給出的零件圖可知往復(fù)杠桿零件共有五組加工表面，它們之間有一定的位置要求。這幾組加工表面主要有：平面加工包括杠桿零件上、下平面、大端孔端；小端各孔內(nèi)外表面；孔系加工有不同尺寸的孔；小端的槽加工。⑴ 以平面為主有：① 杠桿零件上、下平面的粗銑加工，其粗糙度要求是；② 大端孔的內(nèi)、外端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是。 ③小端前端、兩孔上端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是；后端尺寸為120mm的兩個(gè)的上端面的粗銑加工，其粗糙度要求是。⑵ 孔系加工有： ①孔的擴(kuò)和鉸加工，其表面粗糙度為； ②前端、孔的鉆、鉸加工，其表面粗糙度要求；圖21 往復(fù)杠桿零件圖③后端尺寸為120mm的兩個(gè)的孔鉆、鉸加工，其表面粗糙度要求；④8M6H7mm的螺紋孔加工；⑤3圓柱銷孔的加工。 ⑶尺寸要求為槽寬的加工，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，而槽底的表面粗糙度要求是。⑷杠杠零件各部分倒角及圓角的加工，并且有一定的粗糙度要求，其中圓角的粗糙度要求是。以上加工表面之間有一定的位置精度要求，其中垂直度為100:。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 確定毛坯的制造形式零件的材料為45鋼?？紤]到杠杠零件在運(yùn)行中要經(jīng)常往復(fù)運(yùn)動(dòng)，零件在工作過(guò)程中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為6000件，已達(dá)中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 加工工藝過(guò)程由以上分析可知，該杠桿零件的主要加工表面是平面、孔及槽。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于該零件來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：往復(fù)杠杠零件的尺寸精度、形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，因此對(duì)加工要求也就不是很