【正文】 機(jī)床的設(shè)計(jì)和專用夾具設(shè)計(jì)，使我對(duì)許多有關(guān)機(jī)械裝備和夾具設(shè)計(jì)，機(jī)加工的知識(shí)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。對(duì)于加工的孔，按照“先基準(zhǔn)后一般”的加工原則。設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)要針對(duì)搖臂軸支架孔的加工特點(diǎn)及加工的批量，夾緊裝置需裝卸工件方便、迅速，一般都采用自動(dòng)夾緊裝置。參考文獻(xiàn)[1] for integrated mechanical design automation．puter aided design 32，2000：355～365[2] 王先逵．制造工藝學(xué)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1999[3] 朱正心．制造技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1999[4] 劉友才．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1999[5] 王小華．.機(jī)床夾具圖冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1999[6] 肖詩(shī)綱．切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1993[7] 王紹?。畽C(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985[8] 李益民．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[9] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993[10] 劉有才，肖繼德．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991[11] 陳宏鈞,方向明,馬素敏等編．典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例．機(jī)械工業(yè)出版社 [12]符煒,楊繼榮，實(shí)用切削加工手冊(cè)[M]．湖南：湖南科技出版社，2004[13] 陳明．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 [14] 李 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搖臂軸支架零件專用夾具的設(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，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 工序一 粗鏜Ф24選用鏜床T68 根據(jù)《切削手冊(cè)》，《工藝手冊(cè)》切削速度V = m/s進(jìn)給量f = mm/r 切削深度ap = mm 則主軸轉(zhuǎn)速n =1000 r/min按機(jī)床選取n = 1200 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = m/s 鏜削工時(shí)為： L = 27 mm L1 = 27 mm L2 = 10 mm 基本時(shí)間tj = Li/fn = (27+27+10)/(1000) = min 工步2 半精鏜Ф24 選用鏜床T68 根據(jù)《切削手冊(cè)》，《工藝手冊(cè)》切削速度V = m/s進(jìn)給量f = mm/r 切削深度ap = mm 則主軸轉(zhuǎn)速n =1000 r/min按機(jī)床選取n = 1200 r/min則實(shí)際切削速度V = Dn/（100060） = m/s 鏜削工時(shí)為： L = 27 mm L1 = 27 mm L2 = 10 mm 基本時(shí)間tj = Li/fn = (27+27+10)/(1000) = min 工步3 精鏜Ф24 選用鏜床T68，鏜刀為YG8鏜刀。3）切削速度的選擇：切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。1）切削深度的選擇：半精和精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。1）切削深度的選擇：粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。 切削用量以及基本時(shí)間定額的確定 （1）正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)搖臂軸支架零件圖，本零件時(shí)帶有孔的形狀比較簡(jiǎn)單的零件，加工孔Ф24零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，均可選為定位基準(zhǔn)，而且孔Ф24設(shè)計(jì)精度較高（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），工序?qū)才胚@孔在最后進(jìn)行，為遵循“基準(zhǔn)重合”原則，再加側(cè)面定兩個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在幾個(gè)工步中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量表 加工工步 基本尺寸鑄件尺寸公差 工步余量 鑄件尺寸 粗鏜 Ф23mm 半精鏜 精鏜 Ф24 設(shè)計(jì)毛坯圖毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后進(jìn)行機(jī)械加工前應(yīng)當(dāng)做時(shí)效處理。（3）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，但往往會(huì)增加毛坯的制造成本。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。 確定零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。 零件的工步分析通過(guò)對(duì)搖臂軸支座零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術(shù)要求齊全。ω…………………………………………………94106106=104T6解得：T6=271Nq=Tii. 傳動(dòng)零件的校核 （1）驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑校核傳動(dòng)軸以承受的總扭矩最大傳動(dòng)軸3。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。多軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動(dòng)軸出輪估算 ………………………多軸箱輸入輸出輪模數(shù)取m=，傳動(dòng)軸1，2，3要求的轉(zhuǎn)速較高，所以采用降速傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸齒數(shù)選取Z=22，與之嚙合傳動(dòng)齒輪采用z=44齒，變位系數(shù)為0。 齒輪模數(shù)選擇 本組合機(jī)床主要用于鏜孔，因此采用圓錐滾子軸承主軸。一般為在動(dòng)力部件進(jìn)給停止?fàn)顟B(tài)下，刀具旋轉(zhuǎn)5～10 r所需要時(shí)間。確定多軸箱輪廓尺寸本機(jī)床配置的多軸箱總厚度為325mm，寬度和高度按標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。因此，選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90S2，動(dòng)力箱輸出軸至箱底面高度為800mm。本系統(tǒng)前備量為20mm，后備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向后移動(dòng)的余地，為方便裝卸刀具，這是取100mm,所以滑臺(tái)總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和。f=100mm/min。因而選擇滑臺(tái)的最大進(jìn)給力應(yīng)大于＝ KN。選用動(dòng)力部件選用動(dòng)力部件主要選擇型號(hào)、規(guī)格合適的動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱。這里取快速退回行程為120mm，快退長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長(zhǎng)度12051=69mm. 圖 24 工作進(jìn)給長(zhǎng)度. 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 圖 31 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件——?jiǎng)恿ο?、鏜削頭、動(dòng)力滑臺(tái)、夾具、多軸箱、中間底座部件組合而成。（4）選擇刀具接桿 由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長(zhǎng)度為一定值，而刀具的長(zhǎng)度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個(gè)可調(diào)節(jié)在組合機(jī)床上是通過(guò)可調(diào)整的刀具接桿來(lái)解決的,連接桿如圖2－3所示圖2－3 可調(diào)連接桿連接桿上的尺寸d與主軸外伸長(zhǎng)度的內(nèi)孔D配合，因此，根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表2－4所示：表2－3 可調(diào)接桿的尺寸d(h6)D1(h6)d2d3Ll1l2l3螺母厚度20Tr206莫氏1號(hào)17188464010012（5）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸從保證加工終了時(shí)主軸箱端面到工件端面間距離最小來(lái)確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖2－1所示。因此正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的內(nèi)容。（3）主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。 加工示意圖 圖2－1加工示意圖加工示意圖的作用和內(nèi)容加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要文件。繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng)（1）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要讀出被本機(jī)床的加工內(nèi)容。圖上主要內(nèi)容：（1）被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求等。 鏜孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制下面就以鏜床加工搖臂軸支架φ24總體設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行描述，總體設(shè)計(jì)方案的圖紙表達(dá)形式——“三圖一卡”設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。因此，主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計(jì)成同轉(zhuǎn)速和同每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）與其適應(yīng)，以滿足直徑的加工需要，即：………………………………式中： —主軸轉(zhuǎn)速（r/min）f—主軸進(jìn)給量（mm/r） —?jiǎng)恿_(tái)每分鐘進(jìn)給量（mm/min）由于搖臂軸支架鏜孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求等，按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：孔鏜頭直徑D=，進(jìn)給量f=、切削速度v=25m/min. 確定切削力、切削扭矩、切削功率根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f）確定切削力，作為選擇動(dòng)力部件（滑臺(tái)）；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動(dòng)件（齒輪，傳動(dòng)軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動(dòng)電動(dòng)（一般指動(dòng)力箱）功率，通過(guò)查表計(jì)算如下：切削力： =26………………………… =26= N切削扭矩： =10……………………… =10 = 確定切削用量及刀具的選擇 確定工步間的加工余量為使加工過(guò)程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。 （3）零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動(dòng)線或按中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。工件受力不大，振動(dòng)、及發(fā)熱變形對(duì)工件影響可以不計(jì)。采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等措施就可以了。 （3）定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇 加工此零件上的孔，底面限制三個(gè)自由度，加工后端面限制兩個(gè)自由度，位于中間的孔限定一個(gè)自由度的定位作用。所以，在制定工藝方案時(shí)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場(chǎng)了解零件的形狀、材料、大小、剛度、硬度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過(guò)程，所采用的刀具切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場(chǎng)所采用的環(huán)境和條件等等。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)；2） 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì)；3） 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速