【導讀】本次畢業(yè)設計的題目是“銑變速箱體兩個端面”。本組合機床要求能實現(xiàn)銑。兩端面，能進行手動，銑削頭能作10mm的微調。在工藝制定過程中，通過。產過程中的重要性。本人的設計的主要內容是：進行了機床總體布局設計；對機。床的進給和傳動部分進行了設計；結合實例，介紹了夾具設計方法；通過此設計，產率高，精度高等優(yōu)點。

　　

【正文】 。組合機床的配置形式簡圖如圖 51所示。 圖 51 組 合機床的配置形式簡圖 動力部件的選用 根據(jù)《金屬切削刀具》第 59 頁 表 43 公式得：單個銑削頭銑削力： Fc =179。 178。 ae178。 178。 178。 z178。 d01 =179。 179。 275179。 179。 179。 30179。 3201= N 總的銑削力為： 2178。 Fc =2179。 = N 根據(jù)《金屬切削刀具》第 60 頁 公式得：進給功率 Pf =178。 Pm 河北工程大學畢業(yè)設計 27 由 節(jié)內容 知：單個銑削頭的銑削功率 P = KW ， 總的銑削功率 Pm =2178。 P =2179。 = KM 所以進給功率 Pf =179。 ≈ 1 KW 由 節(jié)內容知：進給速度 vf=173 mm/min 工作臺行程為 1000 mm 。 據(jù)此查《組合機床及其自動化》第 47 頁 表 215 ， 選擇銑削工作臺的型號為： 1XG50 。 裝料高度的確定 裝料高度指工件安裝基面至機床底面的距離。根據(jù)選擇的工作臺尺寸，考慮夾具體及定位裝置的高度需求，參考《機械制造裝備設計》相關內容，確定機床的裝料高度為 1060 mm 。 側底座的選擇 銑削頭可以與比其大一規(guī)格的滑臺相配套使用，并根據(jù)所選銑削頭的相關聯(lián)系尺寸及所選擇的銑削工作臺的相關聯(lián)系尺寸，查《組合機床及其自動化》 第 51 頁 表 218 ，選擇的側底座型號為： 1CC501 。其尺寸參數(shù)如圖 52所示： （圖中的尺寸單位為： mm） 圖 52 側底座的 尺寸參數(shù) 河北工程大學畢業(yè)設計 28 繪制機床聯(lián)系尺寸圖 根據(jù)前面設計內容，參考《機械制造裝備設計》相關內容，繪制機床聯(lián)系尺寸圖。詳細圖 紙內容見機床聯(lián)系尺寸圖。 參考變速箱體零件圖，綜合考慮箱體的加工要求及定位基準的選擇，并根據(jù)前面設計內容，繪制被加工零件工序圖。由于位置尺寸 578的偏差對稱，詳細圖紙內容見工序圖。 繪制精銑變速箱體兩端面加工示意圖 刀具的選擇 由 節(jié)設計內容知，選擇直徑為 320 mm 的鑲齒套式面銑刀。 根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指導教程》第 68 頁 表 323 ， 繪制刀具示意圖如圖 53所示，尺寸如表 51 所示。 d D D1L 1L 圖 53繪制刀具示意圖 河北工程大學畢業(yè)設計 29 表 51 刀具尺寸 D（ mm） D1（ mm） d（ mm） L（ mm） L1（ mm） 內孔公差帶 320 306 80 56 48 H7 銑削頭的選擇 銑削功率的計算： 根據(jù)《金屬切削手冊》第 頁 表 116 知：平均銑削厚度 hDave=()=179。 179。 sin60176。 /(179。 )= mm 材料切除率 Q=vf178。 ap178。 ae=173179。 1179。 275≈ 179。 105 mm3/min 根據(jù)《金屬切削手冊》第 頁 圖 116 知： 單位材料切除率的切削功率 Pc=7179。 105 KW178。 min/mm3 材料的切削功率 Pm= Pc179。 Q=7179。 105179。 179。 105= KW 據(jù)此查《組合機床及其自動化》第 34 頁 表 210 ，選擇銑削頭的型號為：TX32A ，其配套的傳動裝置型號為： TX32AF1。 參考《組合機床及其自動化》第 31 頁及《機械制造裝備設計 課程設計》第182 頁相關內容，確定連接銑刀和銑削頭的莫氏錐柄錐度號為 50 號，其尺寸如圖 54所示： 河北工程大學畢業(yè)設計 30 7:2 4 （圖中的尺寸單位為： mm） 圖 54莫氏錐柄尺寸 對刀元件的選擇 根據(jù)《實用機械制造工藝設計手冊》第 317 頁 表 1415 ，選則的對刀塊為：對刀塊 25 JB/ 。尺寸如圖 55 所示： （圖中的尺寸單位為： mm） 圖 55對刀塊尺寸 根據(jù)《實 用機械制造工藝設計手冊》第 317 頁 表 1415 ，選則的對刀塞尺河北工程大學畢業(yè)設計 31 為：塞尺 2 JB/ 。尺寸如圖 56 所示： （圖中的尺寸單位為： mm） 圖 56塞尺尺寸 繪制加工示意圖 根據(jù)前述設計內容，參考《機械制造裝備設計》第 132頁相關內容，繪制精銑變速箱體兩端面加工示意圖，具體內容詳見加工示意圖。 河北工程大學畢業(yè)設計 32 第 6 章 專用夾具設計 夾具概述 夾具分類 由機械制造工藝系統(tǒng)的組成 — 機床、工件、刀具和夾 具可以看出夾具在機械加工中占有很重要的地位，是制造系統(tǒng)的重要組成部分。無論是傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。尤其在成批生產時更是大量的采用機床夾具，它們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對與機床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍。 機床夾具按其通用特性劃分可分為：通用夾具、專用夾具、可調夾具、成組夾具、組合夾具、隨行夾具。按所使用的機床劃分可分為：車床夾具、鉆床 夾具、銑床夾具、磨床夾具、鏜床夾具等。機床夾具的組成元件一般包括：定位元件及定位裝置，夾緊元件及夾緊裝置，導向元件，對刀元件及定向元件，夾具體，其它元件及裝置。 機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85％左右。現(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔 3～ 4年就要更新 50～ 80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10～ 20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： ㈠ 能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本； ㈡ 能裝夾一組具有相似性特征的工件； ㈢ 能適用于精密加工的高精度機床夾具； 河北工程大學畢業(yè)設計 33 ㈣ 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具； ㈤ 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率； ㈥ 提高機床夾具的標準化程度。 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。 ㈠ 標準化：機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。 ㈡ 精密化：隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達177。 ；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤， 其定心精度為 5μ m 。 ㈢ 高效化：高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉速為 9000r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 ㈣ 柔性化：具有高度柔性的夾具，能實現(xiàn)多種工藝要求的、具有一定相似性的不同零件的定位夾緊，縮短零件加工的準備時間和輔助時間，穩(wěn)定性好，可靠性強。 夾具設計任務 為提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，故需設計專用夾具。根據(jù)設計任務書的要求為銑變速箱體兩端面設計專用夾具。所用機床為前面章節(jié)所設計的組合機床，生產規(guī)模為大批生產，加工要求保證尺寸 578mm ，表面粗糙度為 μ m 。 河北工程大學畢業(yè)設計 34 擬定夾具結構方案 確定工件定位方案及設計選擇定位裝置 ㈠ 定位方案：由 節(jié)設計內容知，選擇變速箱體上表面，一個側面和一個端面為定位基準面，分別限制工件的三個自由度，兩個自由度和一個自由度。其中，上表面為主要定位基準面。 ㈡ 定位元件的選取：根據(jù)箱體的尺寸等因素，上表面定位元件選擇三個支承板，在夾具體安裝時，保證三個支承板定位面等高，限制箱體的三個自由度。 根據(jù)《機械制造裝備設計課程設計》第 151 頁 附表 ，選擇支承板為： 支承板 B25179。 220 JB/ ,其簡圖如圖 61，尺寸參數(shù)如表 61所示： AAA Al配磨圖 61支承板簡圖 表 61 尺寸參數(shù) H L B b ι A d h h1 孔數(shù) 25 220 40 20 30 80 13 7 2.5 3 河北工程大學畢業(yè)設計 35 注：表中除孔數(shù)外，其余尺寸單位均為 mm 。 側面的定位元件選擇支承釘，限制箱體的一個自由度。 根據(jù)《機械制造裝備設計課程設計》第 150 頁 附表 ，選擇支承板為： 支承釘 A16179。 8 JB/ , 其簡圖如圖 62，尺寸參數(shù)如表 62所示： 配磨其余 圖 62支承釘簡圖 表 62 尺寸參數(shù) D H L d 基本尺寸 極限偏差 r6 16 8 20 10 + + 注：表中尺寸 單位均為 mm 。 變速箱體的端面為加工表面，因此，端面的定位方式應選擇為活動式的定位支承。變速箱體的上表面和側面的定位已經限制了四個自由度，根據(jù)六點定位原則，端面的定位需限制變速箱體的兩個自由度。定位元件選擇兩個支承釘，安裝河北工程大學畢業(yè)設計 36 時保證兩支承釘?shù)亩ㄎ黄矫嬖谕黄矫嫔?。支承釘型號與側面定位用支承釘型號相同，為：支承釘 A16179。 8 JB/ ,尺寸參數(shù)如表 62 所示。其示意圖如圖 62所示。 確定工件夾緊方案及設計選擇夾緊裝置 工件在夾具中正確定位后一般應夾緊，使工件在加工過程中保 持已獲得的定位不被破壞。夾緊機構設計時要滿足的原則如下： ㈠ 夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置； ㈡ 夾緊力應保證工件位置在整個加工過程中不變或不產生不允許的振動； ㈢ 使工件不產生過大的變形和表面損傷； ㈣ 夾緊機構必須可靠； ㈤ 夾緊機構操作必須安全省力、方便，符合個人操作習慣； ㈥ 夾緊機構的復雜程度及自動化程度必須與生產綱領和工廠條件相適應。 夾緊點選擇的一般原則： ㈠ 盡可能使夾緊點和支承點相對應，使夾緊力作用在支承上； ㈡ 夾緊點的選擇應盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過大變形的位置 。 遵循上述原則，確定夾緊點的位置在箱體底面靠近兩端面處，與上表面的定位支承板相對。在端面處有一處定位，限制變速箱體的一個自由度，且在加工過程中，箱體受力與其相對，故無需再施加夾緊力。 參考《實用機械制造工藝設計手冊》第 331 頁 表 1420 選擇夾緊元件為鉤形壓板，型號為：壓板 A17179。 55 JB/ 。其簡圖如圖 63 所示，尺寸參數(shù)如表 63所示： 河北工程大學畢業(yè)設計 37 其余 圖 63壓板尺寸參數(shù) 表 63 尺寸參數(shù) d1 A B D H h r r1 d2 h1 h2 基本尺寸 極限偏差 f9 基本尺寸 極限偏差 h11 13 45 35 30 20 72 55 20 15 0 0 26 18 30 1 注：表中尺寸單位均為 mm 。 對刀裝置的選擇 由 節(jié)設計內容知： 選擇的對刀塊型號為： 對刀塊 25 JB/ 。 選擇的對刀塞尺型號為：對刀塞尺 2 JB/ 。 簡圖及尺寸參數(shù)參照圖 55 及圖 56 。 河北工程大學畢業(yè)設計 38 夾具體與銑床聯(lián)接定位鍵 的選擇 根據(jù) 節(jié)設計內容知： 銑床工作臺的 T型槽尺寸為： 518179。 105 （槽數(shù) 槽寬179。槽距） 。 據(jù)此查《實用機械制造工藝設計手冊》第 319頁 表 1415 ，選擇定位鍵為： 定位鍵 A18h6 JB/T80161999 。其示意圖如圖 64 所示，尺寸參數(shù)如表 64所示： 其余 圖 64定位鍵示意圖 表 64