【正文】 保證各點的夾緊力同時均勻地作用到工件上。 夾緊力大小的估算 加工過程中，工件受到切屑力、離心力、慣性力及重力的作用。 由《機床夾具設計手冊》上提供的公式： K K K K K K K K? 取 0 ? 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 5 ? 本科生畢業(yè)設計 30 6 ? 則 1 . 3 1 . 2 1 . 5 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0K ? ? ? ? ? ? ? ? 確定 W : 根據(jù)《機床夾具設計手冊》 P32 表 123 刀具材料為硬質合金 Pz=； Py=； Px=； 式中， Pz—— 圓周切削分力（ N）； Py—— 徑向切削分力（ N）； Px—— 軸向切削分力（ N）； s每轉進給量（ mm） ； t— 切削深度（ mm） ； p mp p p p pK K K K K K? ψ γ λ τ mpK 考慮工件材料機械性能的系數(shù)； p p p pK K K Kψ γ λ τ 考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。 夾緊機構及元件的選擇 本零件夾緊采用液壓機構 （ 1） 材料： 45按《優(yōu)質碳素結構鋼鋼號和一般技術條件》。 螺母規(guī)格： 5676M16179。 220（ GB79876）。同時在操作控制時很方便、省力，易于實現(xiàn)自動控制、中遠控制、過載保護。 本科生畢業(yè)設計 32 圖 在選擇傳動方 式的時候液壓傳動和氣液壓傳動的使用范圍如圖 所示，考慮到實際要求和經(jīng)濟情況，我選擇了液壓傳動方式。在設計夾具時對夾具體有以下幾個方面的要求： 1） 有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。夾具體應便于制造、裝配和檢驗。 4） 排泄方便。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，重心越高則支撐面應越大 。這是因為鑄造夾具體的工 藝性好，可鑄出各種復雜形狀、具有較好的抗壓強度、剛度和抗震性，但是其生產(chǎn)周期長，需要進行時效處理，以消除內應力。排屑措施有兩種： 1）增加容納排屑空間。 圖 2）采用切屑自動排除結構。適用于切屑較多的場合。 工件的六個自由度都限制了的定位成為完全定位。按照加工要求確定工件必須限制的自由度，在夾具設計中是首要解決的問題。 按照加工要求應限制的自由度沒有被限制的定位成為欠定位。在生產(chǎn)實際中，可用重復定位 被大量采用。 本科生畢業(yè)設計 36 圖 一批工件逐個在夾具上定位時，由于工件以及定位原件的公差，使得各個工件所本科生畢業(yè)設計 37 占的位置完全一致，加工后形成加工尺寸的不一致，為加工誤差。 兩者配合間隙 ）（最大 ???? = ）（最小 ???? = 故工件沿 AB 方向最大位移： ????最大? 0 0 2 ????最大? （“ ? ”表示向兩個方向的位移），此位移與 1）中求出的中心距差合起來就會妨礙工件的第二定位孔在菱形銷上定位，正式這個原因，第二定位銷做成菱形。各孔位置度極度影響因為尚有機床精度，夾具在機床安裝精度，刀具安裝，使用極度等等，這里就不在做介紹了。 本次設計是要求解決實際的非虛擬的機械工程問題，前提要求是我們掌握相當?shù)膶I(yè)知識，而通過本次設計提高自己綜合運用所掌握知識，查閱相關設計資料的能力，熟悉相關的。為了綜合訓練我們的綜合設計能力，進一步培養(yǎng)和提高科學的思維方式和正確的設計思想以及發(fā)現(xiàn)，分析，解決解決實際問題的能力，在老師的指導下解決一 定的工程問題，完成本科教育中非常重要的實踐教學環(huán)節(jié)。工件另一定位孔在菱形定位銷沿 AB 方向的兩側最大位移也是 ? ， 故工件定位時，可能發(fā)生角向偏差。造成定位誤差的原因有兩個：一個是 定位基準與工序基準不重合，由此產(chǎn)生基準不重合誤差；二是定位基準與限位基準不重合，由此產(chǎn)生基準的位移誤差。加工時前機體零件底面支靠在夾具定位平面上，這樣控制了 X、 Z、 Y 零件三個自由度；此外用圓柱定位銷及菱形銷對零件定位孔定位時，則控制了零件 Z、 Y、 X 三個自由度。因為欠定位保證不了工件的加工要求。 2）毛坯（本工序加工前）是軸堆成的，繞對稱軸的角度自由度可以不限制。工件定位時，影響加工要求的自由度必須限制 。無論工件的形狀和結構怎么不同，它們的六個自由度都可以用六個支撐點限制，只是六個支撐點的分布不同罷了。 a 圖是在夾具體上開出排屑用的斜弧面，使鉆孔的切屑，沿斜弧面排出。適用于加工時產(chǎn)生的切屑不多的場合。 夾具體的設計尺寸見夾具體的圖紙，圖紙描述比較詳細。 夾具體毛坯類型的選擇 夾具體的毛坯類型分為鑄造夾具體、焊接夾具體、鍛造夾具體、型材夾具體和裝配夾具體。 5） 在機床上安裝穩(wěn)定可靠。夾具體毛面與工件之間應留有足夠的間隙。因此夾具體需要有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設置加強肋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 本科生畢業(yè)設計 33 夾具體的設計 夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體。除此之外，液壓傳動的單位質量輸出功率大，在同等輸出功率下具有體積小、質量小、運動慣性小、動態(tài)性能好的特點。這是因為氣壓元件不受嚴格的空間位置限制，系統(tǒng)中各部分用管道連接，布局安裝有很 大的靈活性，能構成用其他方法難以組成的復雜系統(tǒng)。 螺栓為活節(jié)螺栓，規(guī)格為： M16179。 （ 3） 細牙螺母的支承面對螺紋軸心線的垂直度按 GB118480《形狀和位置公差》附錄一表 3規(guī)定的 9 級公差。 由公式 安全系數(shù) K 可按下式計算： 0 1 2 3 4 5 6而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。 (3)夾緊力的大小，夾緊力的大小應根據(jù)所需夾緊力最大時的加工位置來決定，并分析此時受力情況，然后進行計算。因此本設計的夾緊力方向應正好和重力方向平行。當采用工 件上孔與端面組合定位時，應該加上支承墊板或支承墊圈。工件的定位面一般是加工過的精基面，兩定位孔可能是工件上原有的，也可能是專為定位需要而設置的工藝孔。 定位銷 壓緊缸 螺釘固定孔 本科生畢業(yè)設計 26 主視圖 俯視圖 （三）夾緊機構 夾具機構采用油缸，因為鑄件的切削力較大，油缸的出力較大，所以適宜采用油缸夾緊工作原理如下圖。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，重心越高則支撐面應越大；夾具底面四邊應凸臺，使夾具體的安裝基面與機床的工作臺面接觸良好。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應鑄出凸臺，以減少加工面積。對于夾具體有以下幾點要求： 1) 有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，應有適當?shù)某叽绾托螤罹龋鼈冎g應有適當?shù)奈恢镁?。每個工件增加的成本時極少的，遠遠小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點： 本科生畢業(yè)設計 24 1) 能穩(wěn)定的保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對 于道具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，使一批工件的加工極度趨于一致。 (60+9)= 則工序 13 的總時間為： tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+= 工序 14 精鏜 （ 1）加工條件 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：半精鏜蝸桿面 Φ70mm 軸承孔，留加工余量 ，加工 機床： T68 鏜床 刀具： YT30 鏜刀 量具：塞規(guī) （ 2）計算鏜削用量 鏜孔至 Φ70mm，單邊余量 Z=, 切削深度 ap=,走刀長度分別為 l1=230mm, l2=275mm 確定進 給量 f： 根據(jù)《工藝手冊》，表 — 60,確定 fz=切削速度： 參考有關手冊，確定 V=300m/min ( r / m in ) 3001000dw 1 0 0 0 vns ????? ? 根據(jù)表 — 41,取 nw=800r/min, 加工蝸輪軸承孔： 機動工時為： s78m 43275f nw l2l1l t ??? ?????? 輔助時間為： tf==179。 (+)= 故單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =++= 工序 11 精鏜 （ 1）加 工條件 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：粗鏜 Φ90mm 軸承孔，加工 機床： T68 鏜床 刀具： YT30 鏜刀 本科生畢業(yè)設計 21 量具：塞規(guī) （ 2）計算鏜削用量 粗鏜孔至 Φ90mm， 切削深度 ap=,走刀長度分別為 l1=230mm, l2=275mm 確定進給量 f： 根據(jù)《工藝手冊》，表 — 60,確定 fz=切削速度： 參考有關手冊，確定 V=300m/min ( r / m in ) 3001000dw 1 0 0 0 vns ????? ? 根據(jù)表 — 41,取 nw=800r/min, 加工蝸輪軸承孔： 機動工時為： s78m 43275f nw l2l1l t ??? ?????? 輔助時間為： tf==179。 (+)= 故單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =++=93s 故工序 9 的總時間 T=+++93= 工序 10 鉆孔 （ 1）鉆 4Φ18mm 孔 工件材料：灰鑄鐵 加工要求：鉆 4 個直徑為 18mm 的孔 機床：立式鉆床 Z535 型 刀具：采用 Φ16mm 的麻花鉆頭走刀一次， 擴孔鉆 Φ18mm 走刀一次 本科生畢業(yè)設計 20 Φ16mm 的麻花鉆： f=（《工藝手冊》 ） v=（《工藝手冊》 ） 3 9 7 ( r /m in )dw 1 0 0 0 vns ?? ? 按機床選取 nw=400r/min, （按《工藝手冊》 ） 所以實際切削速度 m in )/( 0 0 03 1 4 2 01 0 0 0 nw dw V m??? ? nw l2l1l t1 ????? Φ18mm 擴孔 : f=（《工藝手冊》 ） 切削深度 ap= v=（《工藝手冊》 ） ns=1000v/π dw=336(r/min) 按機床選取 nw=400r/min, （按《工藝手冊》 ） 所以實際切削速度 m i n )/( 0 0 03 1 4 2 01 0 0 0 nw dw V m??? ? nw l2l1l t1 ????? 由于是加工 4 個相同的孔，故總時間為 T=4179。 (+)= 故單件時間： tdj=tm+tf+tb+tx =++= (2)攻鉆 6M10mm，深 14mm 孔 機床：立式鉆床 Z535 型 刀具： 的麻花鉆 M10 絲錐 鉆 的孔 f=（《工藝手冊》 — 38， ） v=（《工藝手冊》 ） ns=1000v/π dw=402(r/min) 按機床選取 nw=400r/min, （按《工藝手冊》 ） 本科生畢業(yè)設計 19 所以實際切削速度 m in )/( 0 0 03 1 4 2 01 0 0 0 nw dw V m??? ? s72m i 0 01 2 0f nw l 2 )l1(l4 t ???????? 輔助時間為： tf==179。 M10mm，深 20mm 孔 機床：組合鉆床 刀具： 的麻花鉆 M10 絲錐 鉆 的孔 f=（《工藝手冊》 — 38， ） v=（《工藝手冊》 ） ns=1000v/π dw=435(r/min) 按機床選取 nw=400r/min, （按《工藝手冊》 ） 所以實際切削速度 本科生畢業(yè)設計 18 m in )/( 0 0 03 1 4 2 01 0 0 0 nw dw V m??? ? 0 0 57f nw l2 )l1(l3 t 2 ??????? 輔助時間為： tf==179。 90= 其他時間計算： tb+tx=6%179。 (48+)= 則工序 7 的總時間為： tdj1=tm+tf+tb+tx =48++= 工序 8 精銑 330 面