【正文】 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 1 第 1 章 緒論 隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，機械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，其產(chǎn)品型號越來越多，質(zhì)量要求越來越高，更新周期越來越短， 使 機械制造工程飛速的發(fā)展。CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 I CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 摘 要 隨著科技的發(fā)展， 機械制造 行業(yè) 已經(jīng) 是 我國技術(shù)進步和社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。 positioning and clamping。 在指定工藝規(guī)程時，應(yīng)根據(jù)零件的產(chǎn)量和現(xiàn)有的設(shè)備條件，綜合考慮加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，經(jīng)過反復分析比較，確定最優(yōu)方案。 夾具設(shè)計 研究概述 夾具 的定義 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測等工藝過程中。在工業(yè)發(fā)展初期。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。定位是確定工件在夾具中占有正確位置的過程。 定位元件是夾具的主要功能元件之一 ，通常當工件定位基準面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。鏜套，它們能確定刀具的位置，并引導刀具進行切削。 1． 所保證加工精度 用夾具裝夾工件時工件相對刀具及機床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 生產(chǎn)對其提出的新要求 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品 品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求 ： 1． 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準備周期 。 4． 夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標準化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件 [13]。分述如下： 1． 以 ?? mm 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括： ?? mm 的孔，以及 ? 40mm 的圓柱上表 面，其中主要加工表面為 ? ? mm 通孔 ，其粗糙度要求為 。 C、 D 兩端面之間相對于的 ? ? mm 的 孔 內(nèi)表面有 垂直度公差為 。 此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效 。 制定工藝路 線 制定工藝路線的出發(fā)點 ,應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的 情況下 ,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具 ,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 3． 刀具的選擇 銑上下表面時采用硬質(zhì)合金端銑刀，可以保證加工零件的精度要求 ； 銑槽時采用直柄立銑刀 ； 銑斷時采用銑斷銑刀 ； 鉆孔時采用高速鋼錐柄麻花鉆 ； 擴孔時采用高速鋼錐柄擴孔鉆 ； 鉸孔時采用硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀 ； 車孔時采用 YG6 硬質(zhì)合金 車 刀 。 (6) 求毛坯基本尺寸 為方便加工，鍵槽處鑄成實心。 工序尺寸加工余量： 粗銑至 ； 半精銑至 余量為 3mm； 精銑至 16mm 余量為 。 則 4)3~2(60t a n )3~2(t a n 01 ????? rpkalmm 4,5~3 22 ?? ll 取 mm 所以 8 0 ?? ???jTmin 3． 精車 ? 的 孔至 ? ? mm,粗糙度為 (1) 確定背吃刀量 ?pa mm。 (5) 計算基本工時 CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 24 nf lllnfLT j 21 ???? 01 23c o t ( 1 ~ 2 ) c o t 6 0 ( 1 ~ 2 ) 7 m m22Dl k r? ? ? ? ?, 22?l mm m ?? ???jT 2． 擴 ? 23mm 的孔至 ? (1) 確定 背吃刀量為 ?pa mm。 由 文獻 [15]表 5— 136 硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時的切削用量 得 被吃刀 量 ~?pa mm， 符合被吃刀量的范圍 ?？蛇x用X52K 立式升降臺銑床，功率為 ， 由 文獻 [15]表 5146 硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進給量 得 ： 每齒進給量 m m / z , m m / zzzff? ? ?取。 (3) 切削工時 12jMzl l lT f???? ， 由 文獻 [15]表 573 立式銑床工作臺 進給量得 126 m m /m inMzf ? CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 28 22120 . 5 ( ) ( 1 ~ 3 ) 3 m m , 1 m meL d d a L? ? ? ? ? ? 則 7 5 3 1 0 .6 3 m in126jT ???? 工序五： 粗銑和半精銑 C、 D 兩 面 。 (2) 確定進給量 由 文獻 [15]表 5— 128 高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進給量得進給量 f= ~， 所以取 f=。 (2) 確定鉆頭的磨鈍標準及壽 命 由 文獻 [15]表 5130 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及壽命 查得最大磨損限度為 ，壽命 T=75min。 (2) 選擇進給量 決定進給量，由 文獻 [15]表 557 臥式車床刀架進給量 得 ： f=~， 取 f=(3) 計算切削速度 由 文獻 [15]表 28 車削時切削速度的計算公式 得 ： vyxpm vc kfaT Cv vv? 式中 使用壽命 T=60min； vc =158； vx =； vy =； m= 由 文獻 [15]表 29 車削過 程中 使用條 件改 變時 的修 正系 數(shù) 得vk = 則 : 15 8 ?????? vyxpm vc kfaT Cv vv m/min 1 0 0 01 0 0 0 ????? d vn c? m/min 由 文獻 [15]表 556 臥式車床 主軸轉(zhuǎn)速 得 轉(zhuǎn)速 n=305 r/min 則實際切削速度 ????? Dnvc ?m/min CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 20 (4) 計算基本工時 ????? nfLT j min 式中 jT—— 機動時間， min； L—— 刀具或工作臺行程長度， mm； n—— 機床主軸轉(zhuǎn)速， r/min； f—— 主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量， mm/r。 2． B 面的單邊總加工余量為 Z= 查 文獻 [15]表 549 平面精加工余量 得 精加工余量故粗加工余量為 Z=。 (2) 選取公差等級 CT 由 文獻 [15]表 51 大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級 得 鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級 CT 范圍 8~10 級，CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 17 取為 10 級。 2． 工藝路線方案二 工序一 : 鑄造毛坯 工序二：以底平面 D 面為粗基準，用 V 型塊定位， 粗車、半精車、精車 ? ? mm 孔，使其達到精度要求 工序三：以 ? 40mm 圓柱外表面為基準，用 V 型塊定位，并以 CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 15 ? ? mm 的 圓 心 為 基 準 鉆 、 擴 、 粗 鉸 、 精 鉸? ? mm 的孔，達到精度要求 工序四：將兩件銑斷 工序五：以 ? ? mm 的內(nèi)孔為精基準，以 定位擋 銷和 一壓板實現(xiàn)定位 ，進行 C、 D 兩面的 粗銑 、精銑 加工 ，使 C、 D 兩面滿足垂直 度誤差不大于 工序六：以 ? ? mm 的內(nèi)孔為精基準， 以 D 面和一輔助支撐實現(xiàn)定位 ，進行 B 面的 粗 銑加工 工序七：以 ? ? mm 的內(nèi)孔為精基準，銑 ? mm 的槽 ,保證槽的側(cè)面相對于孔的垂直度誤差是 工序八：以 ? ? mm 的內(nèi)孔為精基準，銑 ? 40mm 外圓上的 平臺 工序九： 去除毛刺 工序十： 檢驗入庫 比較兩種工序加工方案，考慮到加工的合理性及精度的要求，我們選擇方案二的設(shè)計。 1． 粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。毛坯零件圖 如圖 22 所示： CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 13 圖 22 毛坯圖 毛坯的鑄造方法：選用金屬型造型的方法。 4． 銑 ? mm 的槽 CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 12 這一組加工表面包括：此槽 端面 的粗糙度要求為 ，槽的底面的粗糙度要求為 。通過上方的力撥動下方的齒輪 實現(xiàn) 變速。 高效化夾具主要用來減少工 件加工的機動時的和輔助時的，以 提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強度。 5． 采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞動生產(chǎn)率 [11 ]。 夾具 設(shè)計要求 夾具設(shè)計基本要求 設(shè)計夾具時，應(yīng)滿足下列四項基本要求 ： 1． 保證工件的加工精度 。 按夾具使用的機床分類 這是專用夾具設(shè)計使用的分類方法，如車床、銑床、刨床、鉆床、數(shù)控車床等夾具 ，如圖 11,12,13 所示： CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 6 圖 11 鉆床夾具 圖 12 銑床夾具 圖 13 工裝夾具 設(shè)計專用夾具時機床的類別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。連接常有的兩種方式：一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上，連接元件用于確定夾具本身在機床上的位置。 機床夾具能夠 降低對操 作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強度 。首先得了解影響定位精度的因素， 然后采取措施解決具體的問題。 我國的機械制造業(yè)經(jīng)過 50 多年，特別是近 20 年的發(fā)展，已形成了品種繁多、門類齊、布局合理的機械制造工業(yè)體系。 夾具 發(fā)展概況 隨著科學技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工 藝 裝備 。 因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率，降低成本。夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，對工件的圖紙、 工藝文 件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析 ，精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案 [1]。在 工藝 規(guī)程 編制方面，主要通過仔細分析撥叉 零件圖和相關(guān)技術(shù)要求，查閱零件相關(guān)資料，考慮了 零件 的工藝結(jié)構(gòu)要求、批量 生產(chǎn) 要求、經(jīng)濟性、可行性等多方面因素，最終安排工序 ，并 完成加工，其中包括 各道工序的加工方法，機床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，基準面的選取，定位和夾緊方案的擬定，并將其編入工序卡 片 ， 清晰明了的表達出了整個加工過程。另外，在 專用 夾具設(shè)計方面，主要對一孔、 一平面 的加工工序進行了夾具方案的分析，計算和最終完成設(shè)計任務(wù) 。 機械加工必須保證零件的加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求，同時還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。在當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化要求下，滿足企業(yè)對夾具的設(shè)計制造的更高要求。 改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內(nèi)外兩方面技術(shù)資源，有計劃的進行企業(yè)的技術(shù)改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益有了很大的提高，為繁榮國內(nèi)市場，擴大出口創(chuàng)匯，推動國民經(jīng)濟的發(fā)展起了重要作用 。許多科研院所、大專院校和企業(yè)研制出了一大批成套技術(shù)裝備和多種高精尖產(chǎn)品，有些已接近或達到國際先進水平。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。 由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度 [7]。 2． 對刀與導向裝置 對刀裝置常見在銑床夾具中，用以對刀塊 。它們不同點是機床切削成型運動不同、故夾具與機床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不相同 [9 ]。 CA6140 車床撥叉 831006 加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 8 2． 保證工人的造作安全 。 夾具設(shè)計特點 機床夾具設(shè)計與其他裝備設(shè)計比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個方面： 1． 要有較短的設(shè)計和制造周期，一般沒有條件對夾具進行原理性實驗和復雜的 計算工作。 夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力 [1 2]。兩件零件鑄為一體，加工時分開 。 5． 銑 ? 40mm 外圓柱面上的平臺 這一組加工表面包 括： 粗糙度要求 ，其余為尺寸要求，