【正文】 工藝手冊(cè)》 P12 表 1— 12，其加工方法應(yīng)為粗銑 — 精銑 — 刮研。而方案二采用結(jié) 構(gòu)復(fù)雜的專用設(shè)備，使投資大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差；加工總余量是毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之差。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下： Φ 60H6 的孔 工序號(hào) 工序內(nèi)容 加工余量 工序公差 工序尺寸 表面粗糙度μ m 135 細(xì)鏜 IT6 Φ 60 115 精鏜 IT8 Φ 75 半精鏜 4 IT11 Φ 15 粗鏜 IT12 Φ Φ 16H7 的孔 工序號(hào) 工序內(nèi)容 加工余量 工序公差 工序尺寸 表面粗糙度μ m 125 細(xì)鉸 IT7 Φ 16 105 擴(kuò)鉸孔 2 IT8 Φ 16 45 鉆孔 IT11 Φ 14 底面 工序號(hào) 工序內(nèi)容 加工余量 工序尺寸 表面粗糙度μ m 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 25 150 刮研 130 65 精銑 10 粗銑 1 131 選擇機(jī)床設(shè)備及工藝裝備 工序集中或工序分散的原則確定之后，設(shè)備的類型就基本確定了。 由上述可知，夾具的作用之一是保證工件在工藝系統(tǒng)中相對(duì)于機(jī)床和刀具具有正確的位置，這一過程稱為“定位”。通過正確地安裝，可以保證加工精度、穩(wěn)定加工質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低加工成本、擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍、實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證安全生產(chǎn)、平衡工序時(shí)間。在生產(chǎn)應(yīng)用中，按專門化程度分如下幾類： (1) 通用夾具 通用夾具指已標(biāo)準(zhǔn)化、具有較大適用范圍的夾具。其結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，可有效的保證加工精度、提高工作效率。它具有通用夾具和專用夾具的特點(diǎn)。 雖然夾具的結(jié)構(gòu)多種多樣，但根據(jù)元件或機(jī)構(gòu)的作用，其組成包括下列幾部分。 (4) 聯(lián)接元件 其作用是保證機(jī)床與夾具之間的正確相對(duì)位置，如定向鍵、心軸錐柄等。如某些夾具上的分度裝置，上下料裝置、工件抬起裝置等。當(dāng)定位基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需要進(jìn)行必要的加工尺寸及其公差的換算。 定位元件的設(shè)計(jì) 定位元件要求 1) 足夠的精度 由于工件的定位是通過定位副的配合（或接觸）實(shí)現(xiàn)的。因此，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免使用中變形和損壞。 4) 工藝性好 定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配和更換。 1. 產(chǎn)生力的部分 —— 動(dòng)力裝置 夾緊力的來源，一是人力；二是某種裝置所產(chǎn)生的力。手動(dòng)夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)還應(yīng)具有良好的自鎖性，以保證人力的作用停止后，還能可靠的夾緊工件 。 3) 工藝性好。 夾緊機(jī)構(gòu)的種類雖然很多，但其結(jié)構(gòu)大都以斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心夾緊機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)。 它可以迅速而正確地確定夾具與刀具間的相對(duì)位置。 對(duì)刀用的塞尺分為對(duì)刀平塞尺和對(duì)刀圓柱塞尺。制造夾具體的四種基本方法是鑄造、鍛造、焊接和組合式。夾具的外形一般尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 31 各表面的相互位置精度要求高，應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性。若加工中生產(chǎn)的切屑不多，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離，以增加容屑空間；加工中生產(chǎn)切屑 較大時(shí)，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑溝。對(duì)于翻轉(zhuǎn)式或移動(dòng)式夾具體，應(yīng)在夾具體上設(shè)置手柄或手扶部位以便于操作。在加工這些表面時(shí)，通常是以夾具體底面作為定位基準(zhǔn)，因此在考慮夾具體結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)便于達(dá)到這些表面的加工要求。專用夾具設(shè)計(jì)得是否合理，直接影響工件的質(zhì)量、產(chǎn)量和加工成本。 本工序的加工要求為：表面粗糙度為 。 銑床夾具的主要類型 1)直線送進(jìn)的專用銑床夾具 這類夾具安裝在銑床工作臺(tái)上，加工中工作臺(tái)是按直線方式運(yùn)動(dòng)的。 3)機(jī)械仿形送進(jìn)的靠模夾具 靠模夾具是用來加工各種直線曲面或空間曲面，靠模夾具的作用是 使主送進(jìn)運(yùn)動(dòng)和由靠模獲得的 輔助運(yùn)動(dòng)形成加工所需要的仿形運(yùn)動(dòng)。 圖 1 定位方案 方案二：根據(jù)工序的加工要求，工件在夾具中的定位以底面限制 3 個(gè)自由度，底部右側(cè)端面限制 2個(gè)自由度，上表面限制一個(gè)自由度 1個(gè)自由度。 由于工件的定位方案已確定，根據(jù)確定的方案。還要考慮工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)的問題”。工件位置“準(zhǔn)”與“不準(zhǔn)”更確切的說是加工尺寸的工序基準(zhǔn)位置是否一致。夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)在心軸上。 （ 2）熱處理： HRC4045。對(duì)刀塊的工作面與心軸之間應(yīng)有一定的位置尺寸要求，待校正后，用定位銷定位，用螺釘固緊。銑床夾具大都在 夾具體上設(shè)計(jì)耳座，并通過螺栓將夾具牢固地緊固在機(jī)床工作臺(tái)的 T形槽中。能夠用于切削負(fù)荷大、振動(dòng)大的場(chǎng)合。完成加工后輕擰開螺母，將開口墊圈取出，使工件可以方便的從夾具體上取出，從而提高生產(chǎn)效率。 鏜孔工具設(shè)計(jì) 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 40 鏜桿設(shè)計(jì) 鏜桿引導(dǎo)部分的結(jié)構(gòu)見下圖。圖 d是鑲滑塊的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，它與導(dǎo)套的摩擦面積小，容屑量大，不 易“卡死”。鏜桿 1上撥動(dòng)銷 3 插入接頭體 2 的槽中，鏜桿與接頭體之間留有浮動(dòng)間隙，能補(bǔ)償鏜桿軸線與機(jī)床主軸軸線間的角度和平移偏差。且方案一方便夾具的設(shè)計(jì)制造所以選擇方案一來作為定位方案。 該回轉(zhuǎn)式鏜套，徑向尺寸小，有較好的抗震性，適用于孔徑較小，轉(zhuǎn)速不高的半精加工。因此支架和底座的剛性要好，變形小。毛坯的材料為 HT200. 技術(shù)要求： 夾具體鑄成后應(yīng)清理鑄件，并進(jìn)行時(shí)效處理 鑄件不得有砂眼、氣孔、縮松、裂紋等缺陷 零件加工表面上，不應(yīng)有劃痕、擦傷等損傷 所設(shè)計(jì)的支架示意圖如下： 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 45 底座的確定 該底座用鑄造方法來制作毛坯。 其示意圖如下： 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 47 4．全文總結(jié) 本設(shè)計(jì)分為二 個(gè)部分：工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。 在本次課程設(shè)計(jì)的制作過程中，我深深的體會(huì)到一個(gè)。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮，所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作。 夾具設(shè)計(jì)部分，主要是銑 槽 和鏜孔 的夾具設(shè)計(jì)，包括定位方案及定位元件的設(shè)計(jì)，夾緊裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)，夾具體的設(shè)計(jì)。 工件通過夾具上的螺旋夾緊裝置牢牢的固定在底座上。底座上還應(yīng)設(shè)置供起吊用的吊環(huán)或起重螺栓。其動(dòng)力部分由人力提供。如下圖所示： 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 43 該固定式鏜套，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同軸度好，適用于低速擴(kuò)孔、鏜孔。 方案二：工件在夾具中的定位以端面為重要定位基準(zhǔn)，限制 3 個(gè)自由度，底面限制 2個(gè)自由度，側(cè)面限制 1個(gè)自由度 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 42 方案一，作為重要基準(zhǔn)的底面已是經(jīng)過粗加工的，可以作為基準(zhǔn)，來保證孔的加工質(zhì)量。滑塊磨損后，可在滑塊底部加墊片，重新修磨外圓。但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好。該孔的加工過程為粗鏜 —— 半精鏜 —— 精鏜 —— 細(xì)鏜。 在使用所設(shè)計(jì)的夾具時(shí)，通過心軸將工件放在夾具體中，進(jìn)行定位，底部處的壓塊限制工件的旋轉(zhuǎn)，然后用螺母將其夾緊，這樣就可通過對(duì)刀裝置對(duì)工件進(jìn)行銑削加工，更換銑刀為 45176。毛坯材料用 HT200。對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)尺寸如圖： 夾具體的確定 銑床夾具的夾具體要承受較大的切削力，因此要有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。 （ 2）熱處理： HRC4045。其動(dòng)力部分由人力提供?！?B 心軸與工件φ 60H6 處的孔配合為φ ，由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，△B=0，影響位置精度的定位誤差為： △ D=△ Y= 22 dD ?? ? = ? = ㎜ 夾緊裝置的確定 一般銑削加工切削用量較大，切削力也較大，又因?yàn)殂姷兜洱X的不連續(xù)切削，故切削振動(dòng)較大，因此要求有足夠大的夾緊力。加工后，各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。φ 60H6 的孔采用圓柱心軸定位，采用螺母夾緊，壓塊控制工件的旋轉(zhuǎn)，用壓塊控制工件的旋轉(zhuǎn)。而方案二，不容易保證加工的精度，當(dāng)夾緊力過大就會(huì)引起定位元件變形，使工件的加工形狀改變。采用靠模夾具一般萬能銑床上加工出所需要的成形面以代替價(jià)格昂貴的靠模銑床加工，這對(duì)于中小廠來 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 33 說，通過采用夾具來擴(kuò)大機(jī)床工藝用途，以解決缺少特殊設(shè)備問題，具有較大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。 2) 圓周送進(jìn)的專用銑床夾具 圓周銑削法的送進(jìn)運(yùn)動(dòng)是連續(xù)，能在不停車的情況下裝卸工件，因此是一種高效率的加工方法，適用于大批量生產(chǎn)。 加工槽應(yīng)考慮保證表面糙度的要求及它的加工位置。 槽為 49X10 , 45176。 標(biāo)注尺寸和公差配合 夾具裝配圖應(yīng)標(biāo)注下列內(nèi)容： 夾具外形輪廓尺寸，結(jié)構(gòu)中主要活動(dòng)件的裝配尺寸和外形尺寸，還應(yīng)包括可動(dòng)部分處于極限位置的移動(dòng)范圍尺寸； 工件定位基準(zhǔn)與定位元件間的聯(lián)系尺寸和配合尺寸； 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸或與導(dǎo)向元件的配合尺寸； 夾具與機(jī)床安裝連接部分的尺寸和配合尺寸； 與測(cè)量有關(guān)的測(cè)量基面的位置尺寸和公差； 夾具內(nèi)部其他配合尺寸； 有關(guān)夾具制造、裝配、使用、調(diào)整、維修和定期檢驗(yàn)等的特殊技術(shù)要求和說明； 夾具保證 工件加工精度和影響安裝使用的主要尺寸以及某些表面形位公差的技術(shù)工件； 定位元件和導(dǎo)向元件以及對(duì)刀元件的復(fù)驗(yàn)尺寸和磨損極限尺寸。 （ 5） 應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于固定在機(jī)床上的夾具應(yīng)使其重心盡量低；對(duì)于不固定在機(jī)床上的夾具，則其重心和切削力作用點(diǎn)，應(yīng)落在夾具體的支承范圍以內(nèi)，重心越高夾具支承面積越大。 （ 3） 應(yīng)便于排除切屑。加工工件時(shí)，為了防止在切削力、夾緊 力等外力的作用下，夾具產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。夾具體的結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小，主要取決于工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸大??；夾具上所選用的元件及其布局；夾具與機(jī)床的連接方式等。使用時(shí)，將塞尺放在刀具和對(duì)刀塊之間，憑抽動(dòng)的松緊感覺來判斷，以適度為宜。 夾緊力的方向和作用點(diǎn)的確定 1) 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面 2) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi) 3) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工表面 夾緊力大小的確定 夾緊力的大小與工件所受的切削力、重力、慣性力和摩擦力的大小有關(guān)，根 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 30 據(jù)靜力平衡條件計(jì)算出理論夾緊力 W，乘以安全系數(shù) K 得實(shí)際夾緊力 WS，即 WS=WK 式中 WS—— 實(shí)際夾緊力 W—— 計(jì)算出理論夾緊力 K—— 安全系數(shù) 定向鍵、對(duì)刀塊 定向鍵 為保證加工面的形狀，加工時(shí)必須保證心軸的軸心與走刀方向平行，因此在夾具底面銑出一條與心軸軸心平行的鍵槽，在槽的兩端嵌入兩個(gè)定向鍵，并用沉頭螺釘與夾具體底部聯(lián)結(jié)。 4) 使用性好。 2) 夾緊力的大小適當(dāng)。常見的動(dòng)力裝置有：液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣 —液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。 1）圓柱銷 2）圓柱心軸 3）圓錐心軸 工件在錐度心軸上定位時(shí)，并靠工件定位圓孔與心軸限位圓柱面的彈性變形夾緊工件。定位精度下降到一定程度，定位元件必須更換，否則夾具不能繼續(xù)使用。因此，限位基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)工件的加工要求。 3) 在選 擇定位元件時(shí)，應(yīng)以六點(diǎn)定位原理來分析，要盡量避免過定位現(xiàn)象。由于工件的形狀多種多樣，故定位基準(zhǔn)各不相同，所以要合理的選擇、設(shè)計(jì)、安置定位元件，以達(dá)到定位的目的。其作用是把夾具各組成部分連接為一個(gè)整體。 (2) 夾緊裝置 它將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防 止或減小振動(dòng)。 按機(jī)床的類型分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床 .夾具等。其共同特征是：在完成一種工件的加工后，經(jīng)過調(diào)整或更換個(gè)別元件，即可加工形狀相似、尺寸相近或工藝相似的多種工件。這類夾具通用性強(qiáng)，一般 用于單件小批生產(chǎn)。在某些情況下，夾具是實(shí)現(xiàn)特殊零件加工廠的必要裝備。在加工過程中，工件要受到切削力、慣性力、重力等的作用，因此夾具的另一作用就是要保證 工件在外力的作用下仍能保持其正確位置。 工藝裝備的選擇主要指夾具、刀具等的選擇，它們對(duì)工序的加工精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有直接的影響。影響加工余量的因素有 1.)上工序的各種表面缺陷和誤差因素 表面粗糙度 Ra 和缺陷層 Da 上工序的尺寸公差 Ta 上工序的形位誤差ρ a 2.) 本工序加工時(shí)的裝夾誤差。 泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 24 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差 的確定 加工余量是指在加工過程中，所切去的金屬層厚度。 平面的加工 加工要求 加工方案 說明 IT7~IT8 表面粗糙度Ra(~) μ m 粗刨 —