【導(dǎo)讀】工藝學(xué)是以研究機械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計為主技術(shù)學(xué)科，具有很強的實踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，同時它又具有很強的綜合性，了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。第二步，進行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)?？梢允沽慵膸缀涡螤?、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。合適的機床和刀具。最后，設(shè)計第三道工序—鉆法蘭盤孔的夾具。先提出設(shè)計問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。通過以上的概述，整個設(shè)計基本完成。

　　

【正文】 21 ll ?? = ? =(min) (2) 擴 Φ 6mm孔 刀具： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 1061選取高速鋼麻花鉆 Φ 6. 1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表 2813， 取 f=2) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 1070,及 1066,查得 V=24~34m/min. 取 V=30m/min 3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=Wπd1000cv = ???6π 301000 1592r/min 按機床說明書 (見《工藝手冊》表 ),與 1592r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1592r/min?，F(xiàn)選取wn =1426r/min。 所以實際切削速度 cv =1000sdn? = m in/ 14266π m??? 5) 切削工時，按《工 藝手冊》表 30 tm =fnl w 21 ll ??i 。其中 l=7mm。 1l =4mm。 2l =3mm。 tm =fnl w 21 ll ?? =?=(min) 工序 13 磨 Φ 100、 Φ 45的外圓柱面 (1) 磨Φ 100mm外圓柱面 機床 MQ1350A輕型外圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料 A46KV6P 350? 40? 127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑， 6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表 3342有 工件速度 wv ＝ 18m/min 縱向進給量 af ＝ ＝ 20mm(雙行程 ) 切削深度 rf ＝ 3)切削工時 rabfvf kDbZt 10002?? 式中 D被加工直徑 b加工寬度 Zb 單邊加工余量 K系數(shù) V工作臺移動速度 af 工作臺往返一次砂輪軸向進給量 af 工作臺往返一次砂輪徑向進給量 ???? ????? ?t ＝ (min) (2) 磨Φ 45mm外 圓柱面 31 機床 MQ1350A輕型外圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料 A46KV6P 350? 40? 127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑， 6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表 3342有 工件速度 wv ＝ 18m/min 縱向進給量 af ＝ ＝ 20mm(雙行程 ) 切削深度 rf ＝ 3)切削工時 rabfvf kDbZt 10002?? 式中 D被加工直徑 b加工寬度 Zb 單邊加工余量 K系數(shù) V工作臺移動速度 af 工作臺往返一次砂輪軸向進給量 af 工作臺往返一次砂輪徑向進給量 ???? ????? ?t ＝ (min) 工序 14 磨 B面 (1) 磨 B面 機床 MQ1350A輕型外圓 磨床 1) 選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑， 6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350 40 127 32 2) 切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表 3342 有 工件速度 wv ＝ 18m/min 縱向進給量 af ＝ ＝ 20mm(雙行程 ) 切削深度 rf ＝ 3) 切削工時 rabfvf kDbZt 10002?? 式中 D被加工直徑 b加工寬度 Zb 單邊加工余量 K系 數(shù) V工作臺移動速度 af 工作臺往返一次砂輪軸向進給量 af 工作臺往返一次砂輪徑向進給量 ???? ????? ?t ＝ (min) 工序 15 磨 Φ 90外圓柱面上距離軸線 24mm的平面 機床 MQ1350A輕型外圓磨床 1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料 A46KV6P 350? 40? 127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46,硬度為中輪 1 級，陶瓷結(jié)合劑， 6 號組織，平型砂輪，其尺寸為 350x40x127 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表 3342有 砂輪輪速 n砂 =1500r/min (見機床說明書 ) v砂 =工件速度 wv ＝ 10m/min 軸向進給量 af ＝ ＝ 20mm(雙行程 ) 切削深度 rf ＝ 33 3)切削工時 rabfvf kDbZt 10002?? 式中 D被加工直徑 b加工寬度 Zb 單邊加工余量 K系數(shù) V工作臺移動速度 af 工作臺往返一次砂輪軸向進給量 af 工作臺往返一次砂輪 徑向進給量 ???? ????? ?t ＝ (min) 最后，將以上各工序切削用量，工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。 3 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計 第 4 道工序 — 銑距零件中心線分別為 24和 34的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機床，對工件對銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。 問題的提出 本夾具主要用來 距中心線 24和 34的兩平面，此平面的形 位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時 Φ ? mm 軸的外端面及 Φ 20 ? 孔的內(nèi)表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度的同時可以設(shè)計選用比較簡單的夾具。 夾具設(shè)計 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖（見圖）可知， 待加工平面對 Φ 20 ? 的軸線有平行度要求，對 Φ 100的底端面有 34 垂直度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為 Φ 20 ? 孔的中心線。本設(shè)計選用以 Φ 20 ? 孔的內(nèi)表面和Φ ? 的底端面為主要定位基面，另選用 Φ 100mm的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計選擇采用螺紋夾緊的方式。 零件圖如下： 切削力及夾緊力計算 刀具： 鑲齒三面刃銑 刀 d=Φ 80mm 由《機械制造工藝設(shè)計手冊》 P116 可查得 銑削扭矩 MCFd=C2 Fc Fc FcX Y Zp c Fca f v K 切向力 CFF = C Fc Fc FcX Y Zp c Fca f v K 切削功率 Pm=2π M n 103? (kw) 式中： CF = 5Pa? xF =1 yF = Z0? d0 =80 kF = f= n=1450 所以當(dāng)銑距中心軸線 24mm和 34mm面時有： ? ? 1 0 . 8 0 3M = 8 0 /2 x 5 5 8 .5 x 5 x 0 .1 3 x x 0 .9 x 1 0cv ?=(N m) 35 1 0. 8 0F = 55 8. 5x 5 x 0. 13 0. 9cv=(N) Pm=2π ? =(kw) 因為是對銑加 工，故 ： M==(N m) F== Pm==(kw) 如上所述，本設(shè)計采用螺旋夾緊機構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機構(gòu)。 螺旋夾緊機構(gòu)不公結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長升角又小，所以螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動夾緊中用得最多的一種夾緊機構(gòu)。 根據(jù)夾緊狀態(tài)下螺桿的受力情況和力矩平衡條 件 FQ L= 20dFFRx???? FJ =210Q)(2L F???? tgtgd ???? 式中 FJ —— 夾緊力 (N) FQ —— 作用力 (N) L—— 作用力臂 (mm) d0 —— 螺桿直徑 α —— 螺紋升角 1? —— 螺紋處摩擦角 . 2? —— 螺桿端部與工件間的摩擦角 . ?? —— 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑 (mm) 所以有 FJ =210Q)(2L F???? tgtgd ????= 80 8012 ( 8 5 ) 62 xtg tg?? = = 顯然 FJ ==F 36 故本夾具可安全工作。 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為支撐板，彎頭壓板（見圖 2）和定位銷（見圖 3） 。支撐板尺寸與公差都是選取的標(biāo)準(zhǔn)件，其公差由標(biāo)準(zhǔn)件決定，并且在夾具裝配后的技術(shù)要求統(tǒng)一磨，支撐板，彎 頭壓板的定為表面與夾具體底面平行度誤差不超過 ；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的 垂直度誤差不超過 。 夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個自由度 ,另一端面限制三個自由度 ,繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制。因零件對形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是 應(yīng)用于組合機床上，兩銑刀同時工作的對銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機動夾緊，夾具勢必過于復(fù)雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡單、經(jīng)濟、實用 , 減輕工人勞動強度 ， 采用螺旋夾緊機構(gòu) ,操作非常簡單 ,先擰松夾緊螺母 ,稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位 ,再將壓板旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母達到夾緊要求即進行銑削加工 .本工序采用的是專用的組合機床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來銑側(cè)端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長柄扳手，只需擰松兩個夾緊螺母即可，因而工人的勞動強度不大。 參考 文獻 １、徐嘉元，曾家駒主編《機械制造工藝學(xué)》機械工業(yè)出版社 ２、聯(lián)合編寫組編《機械設(shè)計手冊》化學(xué)工業(yè)出版社 ３、趙家齊：《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》，機工版 ４、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編：《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，機工版， 2020年 7月第一版 ５、王啟平主編《機床夾具設(shè)計》哈工大出版社 37 ６、東北重型機械學(xué)院主編《機床夾具設(shè)計手冊》上海科學(xué)技術(shù)出版社 ７、孟少安主編《機械加工工藝手冊》機械工業(yè)出版社 ８、徐灝主編《機械設(shè)計手冊》機械工業(yè)出版社 ９、《機械制造工藝學(xué)》、《機床夾具設(shè)計》 （教材） 孫麗媛主編，《機械制造工藝及用夾具設(shè)計指導(dǎo)》，冶金工業(yè)出版社 2020 1《機械加工工藝師手冊》 1《機械零件設(shè)計手冊》 1《機床夾具設(shè)計圖冊》 致 謝 畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)三年所學(xué)知識與能力的綜合應(yīng)用和檢測，是每一個合格的大學(xué)生的必經(jīng)過程，也是一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計，不僅培養(yǎng)了我們正確的設(shè)計思想；也同時讓我們