【導(dǎo)讀】藝及基準(zhǔn)B面的加工夾具設(shè)計(jì)。水泵渦殼的尺寸精度、形狀精度及位置精度的要求都比。而由于材料的選擇,其剛性較差，容易產(chǎn)生形變。因此安排工藝過(guò)程時(shí)，就要把。各主要面的粗精加工工序分開(kāi)。逐步減少加工余量，以減少切削力、內(nèi)應(yīng)力的作用，提。高加工精度，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的需要。

　　

【正文】 v=錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 根據(jù)《機(jī)械 加工工藝手冊(cè)》表 ，可算出鉆φ 孔時(shí) v=60m/min，攻絲時(shí) v=（《機(jī)械工藝手冊(cè)表 》）。根據(jù)高速鋼鉆頭的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ，所以鉆φ 孔時(shí)取 v=60m/min， f=，攻絲時(shí)v=。 n=錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 r/min=2894r/min，可算出鉆φ 孔時(shí)的軸向力 F=3293N，轉(zhuǎn)矩 M=11n178。 m，功率 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。=。 算出攻絲時(shí)轉(zhuǎn)速 n=318r/min,F=3992N,M=16n178。 m, =。 （ 8）校驗(yàn)機(jī)床功率 已知切削功率 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 = 而機(jī)床有效功率 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇ =33，由于 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇＞ 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ，故選擇的切削用量可用，即鉆φ 孔時(shí)鉆 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， f=， v=60m/min， n=2894r/min。 （ 9）計(jì)算基本工時(shí) 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ， f=， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =2894r/min，根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 832 可取 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =2，所以鉆孔 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =，鉆 4 個(gè)孔總時(shí)間 Tm =179。 4=； 攻絲 tm =；攻絲總時(shí)間 Tm =179。4=。 車(chē)錐面孔及Φ 124 ?? 水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 23 （ 1）工件材料： HT250 HB=187255HB 殼型鑄造。 （ 2）工件尺寸： a車(chē)錐面孔 :錐面孔的最大孔徑為Φ 121mm，最小孔徑為Φ 70mm。 b車(chē) Φ 124 ?? ：車(chē)削前孔的直徑為Φ 121，車(chē)削寬度 17mm。 （ 3） 加工需求： a：車(chē)錐面孔采用粗、精車(chē)兩次完成，粗車(chē)加工余量 ，精車(chē)余量。 B： 車(chē) Φ 124 ?? 的孔采用粗、精車(chē)兩次完成，粗車(chē)加工余量 2mm, 精車(chē)余量 1mm。 （ 4）刀具：選擇直頭外圓式焊接車(chē)刀，粗車(chē)刀桿尺寸 B179。 H=16mm179。 25mm，刀片厚度 ；精 車(chē)刀桿尺寸 B179。 H=16mm179。 25mm，刀片厚度 。 （ 5）確定切削深度 ap 粗車(chē)和精車(chē)余量較小，故車(chē)Φ 124 ?? 的孔時(shí)粗車(chē) ap=2mm，精銑 ap=1mm，一次走刀即可完成；車(chē)錐 面孔時(shí)，粗車(chē) ，精車(chē) 。 （ 6）計(jì)算切削速度 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 和每分鐘進(jìn)給量 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 粗車(chē)的切削速度為 100m/min，進(jìn)給量 ；精車(chē)的切削速度為 150m/min，進(jìn)給量。粗車(chē)的轉(zhuǎn)速 n粗=257r/min ， 精 車(chē) 轉(zhuǎn) 速 n精=261r/min 。進(jìn)給速度vf粗 =128mm/min,vf精 =78mm/min。 （ 7）校驗(yàn)機(jī)床功率 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 。圓周銑削力： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =3013N，所以 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 = 機(jī)床主軸許用功率為： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =33kw＞ 因此所選切削用量可行。最終確定，粗車(chē)Φ 124 ?? 的孔時(shí)車(chē)削用量 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =257r/min， 錯(cuò) 誤 !未指定書(shū)簽。 =2mm，錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =100m/min,錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， vf粗=128mm/min； 精車(chē)的車(chē)削用量： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =261r/min， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =150m/min， f=， vf精=78mm/min。 粗車(chē)錐面孔時(shí)車(chē)削用量 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。=257r/min， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =100m/min,錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， vf粗=128mm/min； 精車(chē)的車(chē)削用量： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =261r/min， 錯(cuò)水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 24 誤 !未指定書(shū)簽。 =， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =150m/min， f=， vf精=78mm/min。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 （ 8）計(jì)算基本工時(shí)： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =vfL ， L=l+y+Δ，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 可知 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 Δ =5mm,其中 l=17mm 所以粗車(chē)Φ 124 ?? 孔時(shí)的基本工時(shí) tm = 128517? 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =；精車(chē)時(shí)的基本工時(shí) tm = 78517? 錯(cuò)誤 !未指 定書(shū)簽 。 =；粗車(chē)錐面孔的基本工時(shí)tm = ? =；精車(chē)基本工時(shí) tm = ? =。 銑星型面，鉆孔并攻絲 （ 1）工件材料： HT250 HB=187255HB 殼型鑄造。 （ 2）工件尺寸：銑削最大寬度 = ， lmax =179。 71179。 2=446mm。 鉆 5個(gè)Φ 的孔，孔深 27mm；螺紋 M106H，螺紋深 22mm。 （ 3） 加工需求：粗精銑星形面，粗銑加工余量 1mm，精銑加工余 。 用高速鋼鉆頭鉆孔，之后用絲錐攻絲。 （ 4） 刀具：硬質(zhì)合金刀銑削寬度 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 = 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 確定銑刀直徑 d0 =80mm 齒數(shù) z=4。銑刀幾何形狀根據(jù)表 確定：主刃偏角 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =45176。過(guò)渡刃偏角 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =30176。副刃偏角 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇=5176。后角 a0=10176。λ s=10176。前角 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =5176。 高速鋼鉆頭的直徑為Φ ，絲錐直徑Φ 10。 （ 5）確定切削深度 ap 因?yàn)榇帚姾途娪嗔啃。蚀帚?ap=1mm，精銑 ap=，一次走刀即可完成。 （ 6）確定每齒進(jìn)給量 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 根據(jù)機(jī)床功率為 33kw，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀，可查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 得到 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =，粗銑取 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =，精銑時(shí)粗糙度要求為 ,故每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =，取f=。 水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 25 高速鋼鉆頭永續(xù)的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 ，取鉆頭的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 。 （ 7）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 可知銑刀后刀面面粗銑最大磨損量 ，精銑最大磨損量 ；取粗銑 ，精銑 。銑刀直徑 80mm，查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 可得刀具使用壽命 T=180min。 根據(jù)所選的刀具和工件材料，可查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 可知鉆頭后刀面最大大磨損限度： ，單刀加工刀具壽命： 60min。所以取后刀面磨損量為 ，鉆頭使用壽命 T=60min。 （ 8） 計(jì)算切削速度 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 和每分鐘進(jìn)給量 錯(cuò)誤 !未指 定書(shū)簽。 已知：銑刀 d0 =80mm， z=4，粗銑 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。=，精銑 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， f=根據(jù)公式 v=錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ，查表可計(jì)算出刀具轉(zhuǎn)速 n＇及進(jìn)給速度 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇；粗銑 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =100m/min，精銑 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =150m/min。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇ =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 r/min=398r/min ； 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇ =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 = 1501000?? 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 r/min=597r/min。從而可算出銑削進(jìn)給量：粗銑 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 178。 z178。 n=179。 6179。 398=477mm/min；精銑： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =f178。 n==298mm/min。 最終確 定： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇ =398r/min， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇ =597r/min；粗銑錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =100m/min， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =；精銑 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。=150m/min， f=。 已知： v=錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ，可算出鉆φ 孔時(shí) v=50m/min，攻絲時(shí) v=（《機(jī)械工藝手冊(cè)表 》）。根據(jù)高速鋼鉆頭的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ，所以鉆φ 孔時(shí)取 v=50m/min， f=，攻絲時(shí) v=。 n=錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 r/min=295r/min，可算出鉆φ 孔時(shí)的軸向力 F=4291N，轉(zhuǎn)矩 M=18n178。 m，功率 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。=。 算出攻絲時(shí)轉(zhuǎn)速 n=254r/min,F=4990N,M=25n178。 m,Pm =。 （ 9）校驗(yàn)機(jī)床功率 Pm =60000vFc ， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 圓周銑削力： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =錯(cuò)誤 !未指定水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 26 書(shū)簽。 。根據(jù)《機(jī) 械加工工藝手冊(cè)》表 可算出 Fc 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =695N，所以 Pm =60000vFc =錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 = 機(jī)床主軸許用功率為： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。=33kw＞ 因此所選切削用量可行。 最終確定粗銑的銑削用量 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇ =398r/min， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =1mm，錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ==100m/min， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， =477mm/min。精銑的銑削用量： 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ＇ =298r/min， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ==150m/min， 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =， =298mm/min。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 （ 10）計(jì)算基本工時(shí) 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =vfL ， L=l+y+Δ ，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 可知 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 Δ =5mm,其中 l=446mm 所以粗銑時(shí)的基本工時(shí) tm = 4775446? 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =，精銑時(shí)的基本工時(shí)tm = 2985446? 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 =；鉆孔時(shí)的基本工時(shí) tm = 207327? 179。 5=，攻絲時(shí)基本工時(shí) tm = 298322? 179。 5=。 三、銑削 B 基準(zhǔn)面的夾具設(shè)計(jì) 水泵渦殼的年產(chǎn)量為 39600 件，材料為 HT根據(jù)指導(dǎo)老師的要求，需設(shè)計(jì)一套銑削 B 基準(zhǔn)面的夾具。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 問(wèn)題的指出 本夾具主要用來(lái)銑削 B 基準(zhǔn)面，保證 保證尺寸 177。 ，平面度 。在加工本道工序時(shí)，不僅要考慮如何完全定位和夾緊，還要盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 27 圖 一個(gè)沒(méi)有 定位的工件，其空間的位置是不能確定的，都有六個(gè)自由度，如圖所示，即沿空間坐標(biāo)軸 x、 y、 z 三個(gè)方向的移動(dòng)，和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖 如圖所示的長(zhǎng)方體工件，要想使其能夠完全定位，可以設(shè)置六個(gè)固定點(diǎn)，工件的三個(gè)面分別和這些點(diǎn)保持接觸，在其底面設(shè)置三個(gè)不共線(xiàn)的點(diǎn) 3（構(gòu)成一個(gè)面），限制工件的三個(gè)自由度： z 、 x 、 y ，側(cè)面設(shè)置兩個(gè)點(diǎn) 5（成一條線(xiàn)），限制 y 、 z 兩個(gè)自由度；端面設(shè)置一個(gè)點(diǎn) 6，限制 x 自由度。于是工件的六個(gè)自由度都被限制了，這些用來(lái)限制自由度的固定點(diǎn)，稱(chēng)為支承點(diǎn)。 水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 28 完全定位 根據(jù)六點(diǎn)定位原則，本課題是針對(duì)水泵渦殼 B 基準(zhǔn)面而設(shè)計(jì)的夾具。故要分析工件圖中有的加工精度要求的尺寸： （ 1） 要保證 ? 就要限制 Z軸的的移動(dòng)， Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)， X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 2） 要保證 B 基準(zhǔn)面的平面度為 ，也只需要限制上述三個(gè)自由度。采用不完全定位的方式即可實(shí)現(xiàn)加工。 夾具設(shè)計(jì) 圖 定位基準(zhǔn)的選擇 現(xiàn)在要加工的 B 基準(zhǔn)面為精基準(zhǔn)面，故我們選擇的定位面都是毛坯面。采用專(zhuān)門(mén)的 三爪卡盤(pán)，卡盤(pán)的每個(gè)爪部都有一塊平面部分。在裝夾此零件時(shí)可以和星形面接觸，起到定位作用，限制 Y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)， X 軸的移動(dòng)。在零件進(jìn)水孔端面采用定位塊定位，限制零件 Z 軸的移動(dòng)和 X 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。加緊原件為三爪卡盤(pán)，具體參照夾具圖。 水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 29 夾緊方案 由于所加工的零件生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率和工件裝卸方便，縮短輔助時(shí)間，工件采用液壓夾具夾緊。 切削力及夾緊力的計(jì)算 由前邊工藝過(guò)程計(jì)算粗銑時(shí)切削力為 698N，精銑時(shí) 291N，去精銑時(shí)的切削力做計(jì)算即可滿(mǎn)足要求。 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù) 4321 KKKKK ? （