【導(dǎo)讀】本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“銑變速箱體兩個(gè)端面”。本組合機(jī)床要求能實(shí)現(xiàn)銑。兩端面，能進(jìn)行手動(dòng)，銑削頭能作10mm的微調(diào)。在工藝制定過(guò)程中，通過(guò)。產(chǎn)過(guò)程中的重要性。本人的設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：進(jìn)行了機(jī)床總體布局設(shè)計(jì)；對(duì)機(jī)。床的進(jìn)給和傳動(dòng)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)；結(jié)合實(shí)例，介紹了夾具設(shè)計(jì)方法；通過(guò)此設(shè)計(jì)，產(chǎn)率高，精度高等優(yōu)點(diǎn)。

　　

【正文】 。組合機(jī)床的配置形式簡(jiǎn)圖如圖 51所示。 圖 51 組 合機(jī)床的配置形式簡(jiǎn)圖 動(dòng)力部件的選用 根據(jù)《金屬切削刀具》第 59 頁(yè) 表 43 公式得：?jiǎn)蝹€(gè)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(yè) 公式得：進(jìn)給功率 Pf =178。 Pm 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 由 節(jié)內(nèi)容 知：?jiǎn)蝹€(gè)銑削頭的銑削功率 P = KW ， 總的銑削功率 Pm =2178。 P =2179。 = KM 所以進(jìn)給功率 Pf =179。 ≈ 1 KW 由 節(jié)內(nèi)容知：進(jìn)給速度 vf=173 mm/min 工作臺(tái)行程為 1000 mm 。 據(jù)此查《組合機(jī)床及其自動(dòng)化》第 47 頁(yè) 表 215 ， 選擇銑削工作臺(tái)的型號(hào)為： 1XG50 。 裝料高度的確定 裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的距離。根據(jù)選擇的工作臺(tái)尺寸，考慮夾具體及定位裝置的高度需求，參考《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》相關(guān)內(nèi)容，確定機(jī)床的裝料高度為 1060 mm 。 側(cè)底座的選擇 銑削頭可以與比其大一規(guī)格的滑臺(tái)相配套使用，并根據(jù)所選銑削頭的相關(guān)聯(lián)系尺寸及所選擇的銑削工作臺(tái)的相關(guān)聯(lián)系尺寸，查《組合機(jī)床及其自動(dòng)化》 第 51 頁(yè) 表 218 ，選擇的側(cè)底座型號(hào)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(cè)底座的 尺寸參數(shù) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 根據(jù)前面設(shè)計(jì)內(nèi)容，參考《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》相關(guān)內(nèi)容，繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。詳細(xì)圖 紙內(nèi)容見(jiàn)機(jī)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(zhǔn)的選擇，并根據(jù)前面設(shè)計(jì)內(nèi)容，繪制被加工零件工序圖。由于位置尺寸 578的偏差對(duì)稱(chēng)，詳細(xì)圖紙內(nèi)容見(jiàn)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(shè)計(jì)內(nèi)容知，選擇直徑為 320 mm 的鑲齒套式面銑刀。 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》第 68 頁(yè) 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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 表 51 刀具尺寸 D（ mm） D1（ mm） d（ mm） L（ mm） L1（ mm） 內(nèi)孔公差帶 320 306 80 56 48 H7 銑削頭的選擇 銑削功率的計(jì)算： 根據(jù)《金屬切削手冊(cè)》第 頁(yè) 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(cè)》第 頁(yè) 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(jī)床及其自動(dòng)化》第 34 頁(yè) 表 210 ，選擇銑削頭的型號(hào)為：TX32A ，其配套的傳動(dòng)裝置型號(hào)為： TX32AF1。 參考《組合機(jī)床及其自動(dòng)化》第 31 頁(yè)及《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)》第182 頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，確定連接銑刀和銑削頭的莫氏錐柄錐度號(hào)為 50 號(hào)，其尺寸如圖 54所示： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 7:2 4 （圖中的尺寸單位為： mm） 圖 54莫氏錐柄尺寸 對(duì)刀元件的選擇 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 317 頁(yè) 表 1415 ，選則的對(duì)刀塊為：對(duì)刀塊 25 JB/ 。尺寸如圖 55 所示： （圖中的尺寸單位為： mm） 圖 55對(duì)刀塊尺寸 根據(jù)《實(shí) 用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 317 頁(yè) 表 1415 ，選則的對(duì)刀塞尺河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)內(nèi)容，參考《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》第 132頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，繪制精銑變速箱體兩端面加工示意圖，具體內(nèi)容詳見(jiàn)加工示意圖。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 第 6 章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 夾具概述 夾具分類(lèi) 由機(jī)械制造工藝系統(tǒng)的組成 — 機(jī)床、工件、刀具和夾 具可以看出夾具在機(jī)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(wú)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(chǎn)時(shí)更是大量的采用機(jī)床夾具，它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)與機(jī)床或刀具獲得正確的位置。機(jī)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(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)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(kuò)大機(jī)床的使用范圍。 機(jī)床夾具按其通用特性劃分可分為：通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、成組夾具、組合夾具、隨行夾具。按所使用的機(jī)床劃分可分為：車(chē)床夾具、鉆床 夾具、銑床夾具、磨床夾具、鏜床夾具等。機(jī)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(dǎo)向元件，對(duì)刀元件及定向元件，夾具體，其它元件及裝置。 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的 85％左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3～ 4年就要更新 50～ 80％左右專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10～ 20％左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（ FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： ㈠ 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)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(jī)床夾具； 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 ㈣ 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； ㈤ 采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； ㈥ 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。 ㈠ 標(biāo)準(zhǔn)化：機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 ㈡ 精密化：隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)177。 ；用于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)， 其定心精度為 5μ m 。 ㈢ 高效化：高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)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(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高 5倍左右；在車(chē)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)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(shí)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(zhǔn)備時(shí)間和輔助時(shí)間，穩(wěn)定性好，可靠性強(qiáng)。 夾具設(shè)計(jì)任務(wù) 為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，故需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求為銑變速箱體兩端面設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。所用機(jī)床為前面章節(jié)所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床，生產(chǎn)規(guī)模為大批生產(chǎn)，加工要求保證尺寸 578mm ，表面粗糙度為 μ m 。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案 確定工件定位方案及設(shè)計(jì)選擇定位裝置 ㈠ 定位方案：由 節(jié)設(shè)計(jì)內(nèi)容知，選擇變速箱體上表面，一個(gè)側(cè)面和一個(gè)端面為定位基準(zhǔn)面，分別限制工件的三個(gè)自由度，兩個(gè)自由度和一個(gè)自由度。其中，上表面為主要定位基準(zhǔn)面。 ㈡ 定位元件的選?。焊鶕?jù)箱體的尺寸等因素，上表面定位元件選擇三個(gè)支承板，在夾具體安裝時(shí)，保證三個(gè)支承板定位面等高，限制箱體的三個(gè)自由度。 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第 151 頁(yè) 附表 ，選擇支承板為： 支承板 B25179。 220 JB/ ,其簡(jiǎn)圖如圖 61，尺寸參數(shù)如表 61所示： AAA Al配磨圖 61支承板簡(jiǎn)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 注：表中除孔數(shù)外，其余尺寸單位均為 mm 。 側(cè)面的定位元件選擇支承釘，限制箱體的一個(gè)自由度。 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》第 150 頁(yè) 附表 ，選擇支承板為： 支承釘 A16179。 8 JB/ , 其簡(jiǎn)圖如圖 62，尺寸參數(shù)如表 62所示： 配磨其余 圖 62支承釘簡(jiǎn)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(yīng)選擇為活動(dòng)式的定位支承。變速箱體的上表面和側(cè)面的定位已經(jīng)限制了四個(gè)自由度，根據(jù)六點(diǎn)定位原則，端面的定位需限制變速箱體的兩個(gè)自由度。定位元件選擇兩個(gè)支承釘，安裝河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 時(shí)保證兩支承釘?shù)亩ㄎ黄矫嬖谕黄矫嫔稀ＶС嗅斝吞?hào)與側(cè)面定位用支承釘型號(hào)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(shè)計(jì)選擇夾緊裝置 工件在夾具中正確定位后一般應(yīng)夾緊，使工件在加工過(guò)程中保 持已獲得的定位不被破壞。夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要滿(mǎn)足的原則如下： ㈠ 夾緊時(shí)不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置； ㈡ 夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個(gè)加工過(guò)程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動(dòng)； ㈢ 使工件不產(chǎn)生過(guò)大的變形和表面損傷； ㈣ 夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠； ㈤ 夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全省力、方便，符合個(gè)人操作習(xí)慣； ㈥ 夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度及自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠條件相適應(yīng)。 夾緊點(diǎn)選擇的一般原則： ㈠ 盡可能使夾緊點(diǎn)和支承點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上； ㈡ 夾緊點(diǎn)的選擇應(yīng)盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過(guò)大變形的位置 。 遵循上述原則，確定夾緊點(diǎn)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(duì)。在端面處有一處定位，限制變速箱體的一個(gè)自由度，且在加工過(guò)程中，箱體受力與其相對(duì)，故無(wú)需再施加夾緊力。 參考《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 331 頁(yè) 表 1420 選擇夾緊元件為鉤形壓板，型號(hào)為：壓板 A17179。 55 JB/ 。其簡(jiǎn)圖如圖 63 所示，尺寸參數(shù)如表 63所示： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(duì)刀裝置的選擇 由 節(jié)設(shè)計(jì)內(nèi)容知： 選擇的對(duì)刀塊型號(hào)為： 對(duì)刀塊 25 JB/ 。 選擇的對(duì)刀塞尺型號(hào)為：對(duì)刀塞尺 2 JB/ 。 簡(jiǎn)圖及尺寸參數(shù)參照?qǐng)D 55 及圖 56 。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 夾具體與銑床聯(lián)接定位鍵 的選擇 根據(jù) 節(jié)設(shè)計(jì)內(nèi)容知： 銑床工作臺(tái)的 T型槽尺寸為： 518179。 105 （槽數(shù) 槽寬179。槽距） 。 據(jù)此查《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 319頁(yè) 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