【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 獻(xiàn)【 3】表 取 n=272 r/min 由文獻(xiàn)【 3】表 Tj=nf lll ??? 21 mmc t gc t g kDlr 11230211221 ?????? l 2=1~4 l 2=4mm Tj=nf lll ??? 21= m 41148 ?? ?? (單孔 ) 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第三 節(jié) 工件定位與裝夾 圖 31 一、 工件定位 合理選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證加工精度 ,提高生產(chǎn)效率有著重要的作用。確定零件的定位基準(zhǔn) ,應(yīng)遵循以下原則： （ 1） 盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。 （ 2） 保證零件在一次裝夾中完成盡可能多的加工內(nèi)容。 （ 3） 工件坐標(biāo)原點(diǎn)的確定 工件 坐標(biāo)原點(diǎn)的確定主要應(yīng)考慮編程和測(cè)量。確定定位基準(zhǔn)時(shí)，不必與其原點(diǎn)重合，但應(yīng)考慮坐標(biāo)原點(diǎn)能否通過定位基準(zhǔn)得到準(zhǔn)確的測(cè)量，即得到準(zhǔn)確的集合關(guān)系，同時(shí)兼顧到測(cè)量方法。 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 設(shè)計(jì)課題中的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)選在工件上表面的正中，與編程原點(diǎn)重合，便于計(jì)算和編程。 二、 工件的裝夾與夾具 為了保證數(shù)控加工的精度，提高生產(chǎn)效率，一般要求夾具具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，夾緊動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確，操作方便、省力、安全，并有足夠的剛性。 經(jīng)分析，設(shè)計(jì)課題中，以已加工過的底面和側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，其中底面為主定位面，采用等高墊鐵在平口虎鉗上裝夾定位或直接將工 件毛坯放在工作臺(tái)上，用等高墊鐵將工件托起，再用百分表找正工件兩側(cè)面進(jìn)行安裝定位，在虎鉗上夾緊前后兩側(cè)面?；Q用 T 形螺栓固定于銑床工作臺(tái)上。 三 、對(duì)專用夾具的基本要求 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。 當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 四、專用夾具設(shè)計(jì)步驟 夾具設(shè)計(jì)的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)工件進(jìn)行工藝分析。其內(nèi)容 主要是了解工件的結(jié)構(gòu)特湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 點(diǎn)、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)和夾緊表面及所用的機(jī)床、刀具、量具等。 其次是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)收集有關(guān)資料，如機(jī)床的技術(shù)參數(shù)，夾具零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)和廠訂標(biāo)準(zhǔn)，各類夾具圖冊(cè)、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)等，還可收集一些同類夾具的設(shè)計(jì)圖樣，并了解該廠的工裝制造水平，以供參考。 1） 確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。 2） 確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置。 3） 確定對(duì)刀或?qū)蚍桨?，設(shè)計(jì)對(duì)刀或?qū)蜓b置。 4） 確定夾具與機(jī)床的連接方式，設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面 。 5） 確定和設(shè)計(jì)其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式。如分度裝置、預(yù)定位裝置 及吊裝元件等。 6） 確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具在機(jī)床上的安裝方式。 7） 繪制夾具草圖，并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求。 1. 進(jìn)行必要的分析計(jì)算 工件的加工精度較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工件加工精度分析。有動(dòng)力裝置的夾具，需計(jì)算夾緊力。當(dāng)有幾種夾具方案時(shí)，可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，選用經(jīng)濟(jì)效益較高的方案。 夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)根據(jù)他們的意見對(duì)夾具方案作進(jìn)一步修改。 夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖 標(biāo)準(zhǔn)繪制。繪圖比例盡量采用 1： 1。主視圖按夾具面對(duì)操作者的方向繪制。總圖應(yīng)把夾具的工作原理、個(gè)種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達(dá)清楚。 夾具總圖繪制次序如下： 1） 用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖的合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具上的線條。 2） 依次繪出定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面。 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 3） 標(biāo)注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。 4） 編制夾具明細(xì)表及標(biāo)題欄。 完整的夾具裝配總圖的參閱“夾具圖冊(cè)”中的圖。 夾具中的非 標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫零件圖，并按夾具總圖的要求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。 五 ． 銑大端面夾具設(shè)計(jì) 5 .1 問題的提出 本次設(shè)計(jì)的夾具為銑 24mm 夾具精度要求不高，并與其它的加工部位之間的技術(shù)要求不是很高。主要應(yīng)考慮的問題是如何能保證加工表面的精度要求，同時(shí)還應(yīng)考慮如何可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而與其它之間的技術(shù)要求不是主要問題。 設(shè)計(jì)夾具的基本要求 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合理的尺寸公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工要求。 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間 ，提高生產(chǎn)效率。 3．工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單合理便于加工裝配檢驗(yàn)和維修。 專用夾具的制造屬于 批量 生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)單省力安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排泄結(jié)構(gòu)。 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 . 對(duì)夾具體的要求 夾具體是整個(gè)夾具體的基礎(chǔ)零件，它的形狀和尺寸取決于夾具上個(gè)組成元件的分布情況，工件的形狀、尺寸及加工要求等。夾具體有鑄造、焊接及組裝三種類型。鑄造結(jié)構(gòu)一般用于精度要求高，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，加工時(shí)有較大振動(dòng)的場(chǎng)合；焊接結(jié)構(gòu)容易制造，生產(chǎn)周期短，但精度不高，容易變形，一般用于新產(chǎn)品的試制或單件小批生產(chǎn)中夾具的夾具體。 夾具體設(shè)計(jì)施應(yīng)注意的問題： 夾具體要 有足夠的剛度和強(qiáng)度，承受夾緊力和切削力，在剛度不足處應(yīng)設(shè)有加強(qiáng)筋。鑄造夾具體壁厚一般為 8～ 25mm，超過 25mm 應(yīng)挖空；焊接夾具體壁厚一般為 6～10mm。夾具體需要進(jìn)行必要的熱處理，以保證尺寸穩(wěn)定。 夾具體應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于制造、裝配與使用。其形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，避免過多的凸凹彎扭，各工件表面一般應(yīng)高出不加工表面 4～ 15mm，以便于加工裝配。夾具上不加工毛面與工件表面之間應(yīng)有一定的距離，以保證工件和夾具體之間不發(fā)生干涉，通常當(dāng)夾具體和工件都是毛面時(shí)，留 8～ 15mm，夾具體是毛面，工件是光面時(shí)，留 4～ 10mm。 夾具體上一般應(yīng)考慮搬運(yùn)夾具時(shí)的吊裝問題，以便于加工安裝。對(duì)于小型夾具不需考慮吊裝，但應(yīng)考慮便于搬動(dòng)，一般要求連同工件的總質(zhì)量的超過 10～ 15Kg。 夾具體上應(yīng)考慮排屑和清掃切屑方便，留有必要的排屑空間或排屑缺口。 夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)適當(dāng)緊湊些，不要過于分散，考慮夾具的穩(wěn)定性，夾具體底面可以做的稍大些，固定在工作臺(tái)上的夾具中心應(yīng)盡可能低一些。對(duì)回轉(zhuǎn)類的夾具要注意平衡問題。 1. 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面，安裝對(duì)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面等，應(yīng)有適 當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鑄造夾具體要進(jìn)行退火處理 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 2. 有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中，夾具體要求承受較大的切削力和加緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不容許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體需有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)筋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體 3. 結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面英鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙， 一般為 4～ 15 ㎜。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸。 4. 排屑方面 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。 ： 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知平面對(duì)孔中心線有一定的尺寸要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔的中心線。確定其定位基準(zhǔn)為孔中心線和已加工過的端面。 又由于此零件是批量生產(chǎn)且根據(jù)要求，采用專用夾具，手動(dòng)加緊。 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。根據(jù)定位方案，設(shè)計(jì)定位元件的結(jié)構(gòu)如附圖（夾具裝配圖）所示。該設(shè)計(jì)中的定位銷為主要的定位元件，其公差根據(jù)文獻(xiàn)【 5】表 ，所以 影響位置度的定位誤差為： ????B ，即小于相位位置度公差的 31 ，所以定位方案能夠滿足加工要求。 夾緊力的計(jì)算及夾緊元件的強(qiáng)度校核 夾緊裝置如夾具裝配圖，根據(jù)零件的形狀，以及夾緊機(jī)構(gòu)在夾具中安裝，可確定夾緊力的位置。 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具： 銑刀， mmdw 80? ， 齒數(shù) 6。粗銑時(shí) B=6mm，精銑時(shí) B=8mm。 由文獻(xiàn)【 5】表 324 得： 0 .9 0 .8 1 .0 0 .909 .8 1 5 8Z e z pF a f a Z d ??? 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 其中： zmmfmmamma zep /,6,3 ??? 所以： NF ???????? ? 水平分力： NFF H 5 5 75 0 ???? 垂直分力： NFF V 1 5 25 0 ???? 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) 1 2 3 41K K K K K? 其中： 1K — 基本安全系數(shù)， ； 2K — 加工性質(zhì)系數(shù)， ； 3K — 刀具鈍化系數(shù)， ； 4K — 斷續(xù)切削系數(shù)， ； F’ =K NF H 1 1 1 25 5 ?????? 為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力 N應(yīng)為 ? ?12 HN f f KF?? 所以： 12HKFN ff? ? 其中 1f 和 2f 為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 ?? 。則 NN 1112 ??? ? 夾具設(shè)計(jì)合格可靠。 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 專用夾具零件圖 11 螺桿螺母 圖 32 湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 第四節(jié) 刀具選擇 銑刀的幾何參數(shù)對(duì)銑削金屬的變形、銑削力、切削溫度和銑刀的磨損都有顯著的影響。并由此影響加工質(zhì)量、銑刀的使用壽命和生產(chǎn)效率。為了充分發(fā)揮銑刀的切削性能，除了正確選擇銑刀的材料外，還應(yīng)根據(jù)具體銑削條件 ,合理地選擇銑刀的幾何參教。 刀具材料 :高速鋼強(qiáng)度高 ， 韌性好 ， 具有良好的工藝 ， 刀具具有較好的切削性能 。硬質(zhì)合金韌性差 ， 能承受沖擊和振動(dòng)能力差 。 刀刃不易磨得非常銳利 ， 切削性能差 ，加工工藝性較差 。 一、 銑刀直徑的選擇原則