【正文】 工工藝路線 14 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 16 確定切削用量及工時定額 185 專用夾具設(shè)計 33 問題的指出 33 機床夾具的作用 33 銑床夾具的主要類型及結(jié)構(gòu)形式 33 機床夾具的組成 34 夾具設(shè)計 34 34 定位基準(zhǔn)的選擇 34 定位方案和元件設(shè)計 34 定位誤差的計算 35 銑削切削力計算 35 夾緊機構(gòu)的設(shè)計 36 對刀裝置 376 結(jié)論與展望 38 38 38設(shè)計小結(jié) 39致謝 40參考文獻 411 緒論 機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。 因而不僅要合理結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實際來進行零件加工工藝文件的編制，而且還要根據(jù)零件的加工要求和先進的加工機床來設(shè)計先進高效的夾具。要想達(dá)到這樣的生產(chǎn)要求，就必須計算加工工序零件在加工過程中由于切削力、重力、慣性力等所產(chǎn)生的切削力及切削力矩，按照夾具設(shè)計中所確定的夾緊方式進行夾緊力的計算，為了減小夾具的具體尺寸，就需要增大夾具的定位區(qū)間，增大由夾緊力而產(chǎn)生的摩擦力矩、正壓力及由此而產(chǎn)生的摩擦力，以達(dá)到夾具小巧而精用的目的。 針對實際使用過程中存在的金屬加工工藝文件編制、工件夾緊及工藝參數(shù)確定及計算問題，綜合所學(xué)的機械理論設(shè)計與方法、機械加工工藝文件編制及實施等方面的知識，設(shè)計出一套適合于實際的零件加工工藝路線，從而實現(xiàn)適合于現(xiàn)代加工制造業(yè)、夾緊裝置的優(yōu)化設(shè)計。 前后板的拉伸 左箱殼的拉伸 前后板的生成，同上底板繪制步驟相同，分別做線框、面域，然后拉伸出規(guī)定的長度， 所示。 實體模型做并集 整體編輯，箱體成型（使用命令：并集、差集、圓角）。傳動箱體需要加工表面以及加工表面的位置要求。 12）Ⅳ軸軸孔的軸線對基準(zhǔn) 。 2）為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，該零件主要定位基準(zhǔn)，集中在D面和W面上。 7）同一軸線上各孔的同軸度，可采用檢驗心軸進行檢驗。 毛坯選擇時，應(yīng)全面考慮以下因素： 1）零件的材料及機械性能要求； 2）零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸； 3）生產(chǎn)類型，它在很大程度上決定采用毛坯制造方法的經(jīng)濟性； 4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件； 5）充分考慮利用新工藝、新材料、新技術(shù)的可能性。 毛坯未進入機械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對毛坯應(yīng)進行人工實效處理，對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進行時效處理。為了減少毛坯制造時產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排時效或退火工序。 該箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均，剛性不好，而加工精度要求又高，故箱體重要加工表面都要劃分粗、精加工兩個階段，這樣可以避免粗加工造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響，有利于保證箱體的加工精度。 因為粗基準(zhǔn)本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。 精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時，主要考慮保證加工精度和工件裝夾方便可靠。5) 便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單、操作方便。③精加工階段切除少量加工余量，保證各主要表面達(dá)到圖紙要求，所得精度與表面質(zhì)量都比較高。3）先面后孔原則 對于箱體類、支架類、機體類等零件，平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，故應(yīng)先加工平面，后加工孔。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各主軸孔的加工：查《機械制造工藝與裝備》表38可知，通過粗鏜—半精鏜—精鏜的加工順序可以滿足要求；其余各孔：通過鉆—擴—鉸的加工順序可以滿足要求。而且四個是孔同時進行加工的，不僅可以保證各主軸孔間的相互位置精度，而且還有效地提高了零件的加工效率，降低了工人的勞動強度。內(nèi)孔直徑尺寸精度要求為IT7，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量得到工序尺寸，如下表46所示。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，取，銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表3034，取。所以實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》精銑的切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》銑下平面的總工時為：t=+++=++ +=工序70粗精銑左右端的側(cè)面（D、W、F、E）：（1）粗銑左右端的側(cè)面加工條件：工件材料： HT200，鑄造。機床： X52K立式銑床。根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第2版，可選銑刀直徑=220mm,齒數(shù)Z=6.1）確定背吃刀量ap： 2）確定進給量f：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第2版，可查得=~。選擇f=，故 3）確定切削速度v：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第2版，可選擇=72m/min。 按T617A機床的轉(zhuǎn)速，選擇=200r/min，所以實際切削速度v： 工額定時的計算： 式中：=50mm，=3mm，=5mm， =，=200r/min，=1。已知加工材料為HT200鑄鐵，鑄件；機床為T617A型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。切削速度：參照《機械加工工藝師手冊》機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照《機械加工工藝師手冊》實際切削速度：工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：查《機械加工工藝師手冊》：精鏜下端孔到Φ80H8機床：臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：切削深度：進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，刀桿伸出長度取，切削深度為=。已知加工材料為HT200鑄鐵，鑄件；機床為Z3025型搖臂鉆床，工件裝在組合夾具中。按Z3025機床進給量，選擇f=。 按Z3025機床的轉(zhuǎn)速，選擇=200r/min，所以實際切削速度v： 4）工額定時的計算： 式中：=30mm，取=3mm，=13mm， =，=200r/min，=1。3）降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強度。根據(jù)工件質(zhì)量、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)批量，將夾具設(shè)計成單件多點、多件平行和多件連續(xù)依次夾緊的聯(lián)動方式，有時還要采用分度機構(gòu)，均為了提高生產(chǎn)效率。由上述夾具的組成可知，我們要對上述幾個裝置進行設(shè)計。有零件圖可知,根據(jù)本道工序，選D、W面為定位基準(zhǔn)。由于這類夾緊機構(gòu)簡單，夾緊可靠，通用性大，故在機床夾具中得到廣泛運用。），β為螺紋牙型半角（176。對刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上，其位置應(yīng)便于使用塞尺對刀，不妨礙工件裝卸。在夾具的設(shè)計過程中，我了解夾具的作用，掌握了一般設(shè)計原則，其適合于現(xiàn)代數(shù)控機床的加工，且結(jié)構(gòu)簡單，以適合不同的零件生產(chǎn)，因此適用面更廣。在這里只能作一個拋磚引玉的作用，希望以后的同學(xué)能繼續(xù)進行數(shù)控機床液壓與氣動夾具的優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)特點，設(shè)計出適合現(xiàn)代金屬切削加工中的快速、高效的夾具。 在此要感謝我們的指導(dǎo)老師對我們悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我們的幫助。 當(dāng)遇到棘手的問題時，通過查閱資料，瀏覽各種各樣的書籍，對順利地完成畢業(yè)設(shè)計起到了很大的作用。[3] 貴州工學(xué)院機械制造工藝教研室，機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：4[11] 薛源順,機床夾具設(shè)計(第二版) [M],機械工業(yè)出版社,[12] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[14] 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。[5] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。無論是老師還是同學(xué)或者是書刊作者，不管是當(dāng)面的還是間接的，對順利完成畢業(yè)設(shè)計都有不可忽視的作用。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。經(jīng)過幾個月的奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。由于本人水平有限，只做了適合在普通機床上進行加工的專用夾具設(shè)計，并沒有設(shè)計適合于現(xiàn)代機床加工的更為高效的快速專用夾具，如液壓和氣動夾具，因液壓和氣動傳動，動作迅速，反應(yīng)靈敏，能實現(xiàn)過載保護，便于自動控制。塞尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度和直徑為3～5mm,制造公差h6。采用移動壓板螺旋夾緊機構(gòu)的原動力計算， 所示。本夾具采用移動壓板進行夾緊，同時保證了夾緊可靠和動作迅速的要求。 定位支承板根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析，本道工序需限制4個自由度，為了增加定位的可靠行，實際限制了其6個自由度。此外，還要合理地設(shè)置加強筋和耳座。這種夾具結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，機動時間與輔助時間重疊，是高效銑床夾具，使用于大批量生產(chǎn)。4）機床的加工范圍得到擴大。對于箱體加工工序90粗銑箱體的A端面，由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。 按Z3025機床的轉(zhuǎn)速，選擇=200r/min，所以實際切削速度v： 4）工額定時的計算： 式中：=30mm，取=3mm，=13mm， =，=200r/min，=1。按Z3025機床進給量，選擇f=。已知加工材料為HT200鑄鐵，鑄件；機床為Z3025型搖臂鉆床，工件裝在組合夾具中。按T617A機床進給量，選擇f=。已知加工材料為HT200鑄鐵，鑄件；機床為T617A型臥式鏜床，工件裝在組合夾具中。則實際每齒進給量為： 工額定時的計算： 式中：=485mm，取=86mm， =3~5mm取=4mm，=54mm/min,=2。 按X6120機床的轉(zhuǎn)速，選擇=100r/min，所以實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量為： 按X6120機床工作臺進給量表，選擇=130mm/min。 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細(xì)齒銑刀。查《機械加工工藝師手冊》表3034選擇工藝裝備及確定切削用量。由式41機床主軸轉(zhuǎn)速n：按照《機械加工工藝師手冊》。內(nèi)孔直徑尺寸精度要求為IT7，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，可查得內(nèi)孔的加工余量，并根據(jù)余量得到工序尺寸，如下表47所示。所以，方案一比較優(yōu)越，確定其為此零件的加工工藝路線。還要考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。4）先基準(zhǔn)后其他作為精基準(zhǔn)的表面要首先加工出來。④光整加工階段此階段主要針對要進一步提高尺寸精度、降低粗糙度（IT6級以上）的表面。小批生產(chǎn)時一般采用基準(zhǔn)重合原則，即以裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高箱體上各表面間的相互位置精度。 即選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。根據(jù)生產(chǎn)類型不同，實現(xiàn)以主軸孔為粗基準(zhǔn)的工件安裝方式也不一樣。具體選擇時應(yīng)考慮下列原則： ①重要表面原則 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。為了提高箱體加工精度的穩(wěn)定性，采用時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。特別是主要加工面要求更高。最常用的是HT200~400，當(dāng)載荷較大時，采用HT300~540高強鑄鐵。 C6150車床主軸箱箱體作為主傳動系的支承零件，各傳動軸間要求一定的位置精度，因此，加工此箱體的主要任務(wù)是保證各孔系間的相互位置精度。對直徑較小的孔、應(yīng)采用鉆、擴、鉸加工方法。 14）Ⅵ。 2）。 箱體成形3 零件的分析 題目所給定的零件是C6150車床主軸箱箱體（ 所示），其主要作用是：箱體類零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件，C6150車床主軸箱箱體是將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出部分動力將運動傳給進給箱。做成面域，最后在進行拉伸功能形成實體， 所示。 利用二維編輯命令繪制特征圖，并利用面域命令將其生成封閉圖形。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，