【導讀】此次設計是對支座的加工工藝和夾具設計，其零件為鑄件，具有體積。加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，其機構(gòu)設計簡單，方便且能滿足要求。此次設計是在我們修完在大學里所有基礎課程及專業(yè)課程之后再進行的。是一次理論應用于實踐的訓練。1）鞏固我們在大學里所學的知識，也是對之前所學知識的綜合性的檢驗；2）加強我們查閱資料的能力，熟悉相關(guān)資料；3）樹立正確的設計思想，掌握設計方法，提高我們實際工作的能力；

　　

【正文】 3 . 1 4 1 8 4 . 5 / m in1000cvm????； [13] （ 3）基本時間的確定 查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 表 226，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t2 11 ??? ??dDl， 2 2 ~ 4l mm? ，擴通孔長度1237 , 4, 3l l l? ? ?， 見 《 機 械 加 工 工 藝 師 手 冊 》[10] 表 2842 ，mi 4421 ??????? nf lllT j 。 工序Ⅹ 鉆→擴→粗鉸→精鉸 16? 的孔 1）工步一 鉆 15? 的通孔 （ 1）切削深度 15pa mm? ； （ 2）進給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終 要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭： 115 , 169 , 114d m m l m m l m m? ? ?，查表 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》 表 5134 ，查得， 0 . 0 8 ~ 0 . 1 6 /f m m r? ，取 /f mm r? ，查得50 ~ 70 / m i ncvm? ， 60 / mincvm? ； 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速 6 0 1 0 0 0 1 2 7 3 / m in3 .1 4 1 5nr???? ，查《機械加工工藝師手冊》表 102，查 TX617 臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取 1000 / minnr? ，再計算實際切削速度1 0 0 0 3 . 1 4 1 5 4 7 / m in1000cvm????； （ 3）基本時間的確定 首先查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》 表 226，查得鉆削機動時間計算公式，nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t21 ?? ??Dl， 2l =（ 1~4）， 鉆孔深度 16l mm? ， 1 3l? ， 2 4l ? ，見《機械加工工藝師手冊》表 2842，所以 m 3 6 02321 ??????? nf lllT j。 2）工步二 擴孔至 ? （ 1）切削深度 mm? ； （ 2）進給量和切削速度的確定 查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》 表 587，確定擴孔鉆為 YG8 硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，選 11 7 . 7 5 , 1 7 8 , 1 2 0d m m l m m l m m?? ? ?，查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表 5128，查得 ~ /f m m r? ，取 /f mm r? ，再查 《機械加工工藝師手冊》 表2833，確定 52 / mincvm? ； 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速， 5 2 1 0 0 0 1 0 5 1 / m in3 .1 4 1 5 .8 5nr???? ，查 《機械加工工藝師手冊》 表 102，查 Z3025 鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，取 1000 / minnr? ，再計算實際切削速度1 0 0 0 3 . 1 4 1 5 . 8 5 4 9 / m in1000cvm????； [14] （ 3）基本時間的確定 查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 表 226，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t2 11 ??? ??dDl， 2 2 ~ 4l mm? ，擴通孔長度1216 , 4, 3l l l? ? ?，見《機械加工工藝師手冊》表 2842 ，m 0 0 02321 ??????? nf lllT j 。 3）工步三 粗鉸至 ? （ 1）切削深度 mm? ； （ 2）進給量和切削速度的確定 查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》 表 593，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄機用鉸刀，參數(shù)如下 1 6 , 1 7 0 , 5 2d m m L m m l m m?? ? ?，查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表 5136，查得進給量 ~ /f m m r? ，取 /f mm r? ，因為此工步為粗鉸，查得60 ~ 80 / m incvm? ，取 60 / mincvm? ； 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速 6 0 1 0 0 0 1 1 9 4 / m in3 .1 4 1 6nr???? ，查《機械加工工藝師手冊》表 102，查 Z3025 鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，取 1000 / minnr? ，再根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計算實際的切削速度 1 0 0 0 3 . 1 4 1 6 5 0 / m in1000cvm????； （ 3）基本時間的確定 查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 表 226，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t2 11 ??? ??dDl， 2 2 ~ 4l mm? ，擴通孔長度1216 , 3, 3l l l? ? ?，見《機械加工工藝師手冊》表 2842 ，m 0 0 02221 ??????? nf lllT j 。 4）工步四 精鉸至 18 9H? （ 1）切削深度 mm? ； （ 2）進給量和切削速度的確定 查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》 表 593，確定鉆頭為硬質(zhì)合 金直柄機用鉸刀，參數(shù)如下 16 , 195 , 60d m m L m m l m m? ? ?，查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》表 5136，查得進給量 ~ /f m m r? ，取 /f mm r? ，因為此工步為精鉸，查得6 ~ 10 / m incvm? ，取 6 / mincvm? ； 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速 6 1 0 0 0 1 1 9 .2 / m in3 .1 4 1 6nr???? ，查《機械加工工藝師手冊》表 102，查 Z3025 鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，取 125 / minnr? ，再根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計算實際的切削速度 1 2 5 3 . 1 4 1 6 6 . 2 8 / m in1000cvm????； [15] （ 3）基本時間的確定 查 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》 表 226，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t2 11 ??? ??dDl， 2 2 ~ 4l mm? ，擴通孔長度1216 , 4, 3l l l? ? ?，見《機 械加工工藝師手冊》表 2842 ， m 1321 ??????? nf lllT j 。 工序Ⅺ 鉆 3? 偏 010 內(nèi)孔 （ 1）切削深度 3pa mm? ； （ 2）進給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭： 13 , 6 1 , 3 3d m m l m m l m m? ? ?，查表 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指南》 表 5134，查得 ， 0 .0 4 ~ 0 .0 8 /f m m r? ，取 /f mm r? ，查得 40 ~ 60 / m incvm? ，40 / mincvm? ，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速 4 0 1 0 0 0 4 2 4 6 / m in3 .1 4 3nr???? ，查 Z525 立式鉆 床 主 軸 轉(zhuǎn) 速 表 ， [16] 取 1360 / minnr? ， 再 計 算 實 際 切 削 速 度1 3 6 0 3 . 1 4 3 1 2 . 8 / m in1000cvm????； （ 3）基本時間的確定 首先查《機械制造 技術(shù)基礎課程設計指南》表 226，查得鉆削機動時間計算公式，nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t21 ?? ??Dl， 2l =（ 1~4）， 鉆孔深度 39l mm? ， 1 3l? ， 2 4l ? ，見《機械加工工藝師手冊》表 2842，所以 m 3 6 04621 ??????? nf lllT j。 3 支座專用夾具的設計 為了 提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經(jīng)過分析并與指導老師協(xié)商，決定設計第Ⅴ，Ⅸ道工序 —— 加工半精銑 36mm 下端面夾具設計和 ? ? 孔加工夾具設計，本夾具將用于 Z3025 鉆床，刀具為直柄麻花鉆，擴鉆，機用鉸刀。 [17] 半精銑 36mm 下端面夾具設計 確定定位方案，選擇定位元件 以粗銑后的 Φ 22 上端面以及Φ 28 外圓上端面定位，粗銑 36mm 下底面 C，半精銑36mm 下底面 C。根據(jù)我們所選擇的工序來詳細觀察零件圖，根據(jù)圖中零件所要 求的位置尺寸，以及形位精度要求，來確定夾具的結(jié)構(gòu)方案。分析可以用一塊支撐板和兩個支撐釘垂直定位，然后用單螺旋夾緊機構(gòu)夾緊，共限制 5 個自由度。 定位誤差分析：兩個垂直平面定位，則：△（ A） =+=，△（ B）=0，△（ C） =0，因此，定位精度足夠。 選擇對刀裝置 根據(jù)加工要求采用圓形對刀塊（ GB224080），用于加工單一平面時對刀；塞尺符合 CB224080，基本尺寸及偏差 。 確定夾緊機構(gòu) 在機械加工工藝設計中，已經(jīng)確定氣門搖 臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，根據(jù)零件加工的實際情況，在此工序夾具中選擇單螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件，這樣可以保證夾緊的可靠。具體機構(gòu)圖如下： 圖 4 單螺旋夾緊機構(gòu) Fig4 The clamping institutings of single spiral 孔加工夾具設計 定位基準的選擇 根據(jù)圖紙要求，為保證加工質(zhì)量，工序基準應與設計基準相同。選擇底面作為基準。工序基準面是底平面，定位面為環(huán)形凸臺面，限制 3 個自由度，孔采用定位銷定位，由于通過孔夾緊，定位銷與夾緊拉桿做成整體。限制兩個 自由度，還有一個繞孔軸線旋轉(zhuǎn)自由度，采用定位板，除限制自由度達到完全定位外，還能提高夾具系統(tǒng)剛性。 導向裝置的確定 導向裝置的設計：導向裝置主要是鉆模板，導向元件是鉆套，加工中需要鉆→擴→鉸 3 個工步，為減少裝夾時間，減少輔助時間，鉆套選擇快換鉆套，鉆套與鉆模板連接需要有襯套。當需要換鉆套時，只需要將鉆套逆時針旋轉(zhuǎn)到鉆套的削平邊，即可以取出鉆套。如下圖： 圖 5 鉆模板 Fig5 Drill template 確定夾緊機構(gòu) 根據(jù)夾緊力方向的原 則 （ 1）夾緊力的作用方向不應破壞工件的既定位置； （ 2）夾緊力的作用方向應使所需夾緊力盡可能??； （ 3）夾緊力的作用方向應使工件的夾緊變形最小。 根據(jù)夾緊力作用點的原則 （ 1）夾緊力作用點應正對夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)； （ 2）夾緊力作用點應在工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時可采用增大工件受力面積或合理布局夾緊點位置等措施來實現(xiàn)； （ 3）夾緊力作用點應盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減小工件的夾緊力，防止加工過程產(chǎn) 生振動。 [19] 根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點及定位方式，確定加緊方式，通過前面工序加工出的Φ 11 孔用拉桿夾緊，方向為水平向右，這樣能保證主要定位基準面與定位元件的良好接觸。如下圖： 圖 6 夾緊拉桿圖 Fig6 The figure of clamping bars 設計夾具體 夾具體的設計應通盤考慮，使上述各部分通過夾具體能夠有機的聯(lián)系起來，形成一個整體?？紤]夾具與機床的連接，因為是在臥式鏜床上使用，夾具安裝在工作臺上直接用鉆套找正并用壓板固定，故只需在夾具體上留出壓板壓緊的位置即可， 不需專門的夾具與機床的定位連接元件。鉆模板和夾具體一起用 4 根螺栓固連。夾具體上表面與其他元件接觸的部位均做成等高的凸臺以減少加工面積， 夾具體底部設計成周邊接觸的形式以改善接觸狀況，提高安裝的穩(wěn)定性。 （ 1）根據(jù)零件圖上兩孔間中心距的要求，確定兩鉆套中心線之間的尺寸為（ 56177。） mm，其公差值取為零件相應尺寸（ 56177。 ） mm 的公差值的 1/2～ 1/5； （ 2）為保證兩孔與零件底面的平行度公差為 ，夾具中，兩鉆套軸線與夾具底板上端面的平行度取為 ； 液壓控制回路的確定 1） 啟動：活塞處于液壓缸最左端； 2）工進：壓力油由左端的油管進入油缸，推動活塞向右移動，夾緊工件； 3）保壓：保持活塞兩端壓力相等，活塞停止運動，直到工件加工完成； 4）工退：壓力油由右端的油管進入油缸，推動活塞向左移動，松開工件； 裝夾工件的時間約為輔助時間的 1/2，輔助時間 6s，則夾緊、松開工件時間不大于 3秒。由于夾緊過程活塞行程不大于 30mm，不需要快進、快退過程。所以要求液壓系統(tǒng)能夠完成“工進 保壓 工退”的工作循環(huán)。 根據(jù)液壓系統(tǒng)的要求選擇控制回路的基本回路，由上面分析知道，該控制回路至少要有一個換 向回路，一個保壓回路，就可以達到控制要求。 換向回路：選擇一個零型三位四通換向閥，其作用是利用閥芯相對于閥體的運動，使油路接通、關(guān)斷或變換油路方向。從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止、換向。 保壓回路：保壓回路以保證工件在夾緊過程中工件在切削力的作用下占有正確的位置，保