【導讀】學習中心：陜西西安奧鵬學習中心[2]. 完成日期：2020年12月29日。本篇論文中共涉及兩個部分，第一，是車床支架的機械加工工藝；第二，是機。在生產過程中改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品。工藝過程是生產過程的重要組成部分。文完成了對年產2020件車床支架零件工藝規(guī)程的設計，并且填寫車床支架零件的。選定鉆孔和锪孔工序進行了夾具的總體裝配和夾具體的設計。的各項技術要求，擬訂工件的定位、夾緊方案；然后根據(jù)夾具設計原則以及夾緊。力和夾緊點的確定原則進行局部零部件和夾具體的設計；最后，校核該夾具的精。在機械加工行業(yè)中

　　

【正文】 計中按照 15%估算。 基本T 的計算方公式： 基本T = nf LLL ? ?? 21 其中， L—加工長度 (mm) L1—加工切入 (mm) L2—加工超出 (mm) f—進給量（ mm／ r） n—轉速 (r／ min) 具體計算如下： 1. 工序Ⅰ 1) 基本時間 T 基 T 基 1=L 計 ／ f2=328247。 190= min T 基 2=L 計 ／ f2=328247。 235= min T 基 = T 基 1＋ T 基 2=+= min 2) 輔助時間 T 輔 T 輔 =20% T 基 = 20%= min 3) 工作地點及身體需要時間 T 工身 T 工身 =15% T 基 = 15%= min 4) 準備終結時間 T 準 T 準 =5% T 基 = 5%= min 5) 單件時間 T 單 T 單 = T 基 + T 輔 + T 工身 =++= min 6) 單件核算時間 T 單核 T 單核 = T 單 + T 準 =+= min 2. 工序Ⅱ 1) 基本時間 T 基 T 基 1=L 計 ／ f2=65247。118= min 車床支架機械加工工藝及夾具設計 28 T 基 2=L 計 ／ f2=65247。190= min T 基 3=L 計 ／ f2=58247。190= min T 基 4=L 計 ／ f2=58247。235= min T 基 5=L 計 ／ f2=58247。300= min T 基 6=L 計 ／ f2=37247。190= min T 基 7=L 計 ／ f2=37247。235= min T 基 8=L 計 ／ f2=37247。300= min T 基 = T 基 1＋ T 基 2＋? T 基 8 =+++++++ = min 2) 輔助時間 T 輔 T 輔 =20% T 基 =20% = min 3) 工作地點及身體需要時間 T 工身 T 工身 =15% T 基 =15% = min 4) 準備終結時間 T 準 T 準 =5% T 基 =5% = min 單件時間 T 單 T 單 = T 基 + T 輔 + T 工身 =++= min 5) 單件核算時間 T 單核 T 單核 = T 單 + T 準 =+= min 3. 工序Ⅲ 1) 基本時間 T 基 T 基 1=L 計 ／ f2=27/120= min T 基 2=L 計 ／ f2=14/120= min T 基 = T 基 1＋ T 基 2 =+ = min 2) 輔助時間 T 輔 T 輔 =20%* = min 3) 工作地點及身體需要時間 T 工身 車床支架機械加工工藝及夾具設計 29 T 工身 =+++2% = min 4) 準備終結時間 T 準 T 準 =5% T 基 = 5%*= min 5) 單件時間 T 單 T 單 = T 基 + T 輔 + T 工身 =++= min 6) 單件核算時間 T 單核 T 單核 = T 單 + T 準 =+= min 4. 工序Ⅳ 1) 基本時間 T 基 T 基 1=L 計 ／ f2= 90/98 = min T 基 2=L 計 ／ f2= 83/ = min T 基 3=L 計 ／ f2=83/210 = min T 基 = T 基 1＋ T 基 2＋ T 基 3 =++ = min 2) 輔助時間 T 輔 T 輔 =20% T 基 =20%*= min 3) 工作地點及身體需要時間 T 工身 T 工身 =15% T 基 =15%*= min 4) 準備終 結時間 T 準 T 準 =5% T 基 =5%*= min 5) 單件時間 T 單 T 單 = T 基 + T 輔 + T 工身 =++= min 6) 單件核算時間 T 單核 T 單核 = T 單 + T 準 =+= min 5. 工序Ⅴ 1) 基本時間 T 基 T 基 1=L 計 ／ f2=40/110= min T 基 2=L 計 ／ f2=33/= min T 基 3=L 計 ／ f2=33/210= min T 基 = T 基 1＋ T 基 2＋ T 基 3 車床支架機械加工工藝及夾具設計 30 =++ = min 2) 輔助時間 T 輔 T 輔 =20% T 基 =20%*= min 3) 工作地點及身體需要時間 T 工身 T 工身 =15% T 基 =15%*= min 4) 準備終結時間 T 準 T 準 =5% T 基 = 5%= min 5) 單件時間 T 單 T 單 = T 基 + T 輔 + T 工身 =++ = min 6) 單件核算時間 T 單核 T 單核 = T 單 + T 準 =+= min 車床支架機械加工工藝及夾具設計 31 3 夾具設計 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它被廣泛的應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、和檢測等工藝過程。在金屬切削機床上使用的夾具 統(tǒng)稱為機床夾具，而本論文所設計的就是機床夾具的一種鉆锪孔夾具。 夾具體 零件圖如圖32 所示。 夾具是根據(jù)機床的工藝和結構方案的具體要求而專門設計的，它是用于實現(xiàn)被加工零 件的準確定位、夾壓、刀具的導向，以及裝卸工件時的限位等作用的。 圖 31表示工件與夾具各組成部分，及工件通過夾具組成部分與機床、刀具間的聯(lián)系。 圖 31 機床夾具的組成及與工件、機床、刀具的相互關系 組合機床的工作常常是多刀、多面和多工序同時加工，會產生很大的切削力和振動，因此組合機床 夾具 必須具有很好的剛性和足夠的夾 緊 力，以保證在整個加工過程中工件不產生任何位移。同時，也不應該對工件產生不 允許 的變形，夾具是保證加工精度（尺寸精度、幾何精度和位置精度等）的關鍵部件，其設計、制造和調整都 必須有嚴格的要求，使其能持久的保持精度。此外，組合機床夾具應便于實現(xiàn)定位和夾壓的自動化，并有動作完成的檢查信號，保證切屑從加工空間自動排出，便于觀察和檢查，以及再不從機床上拆除夾具的情況下，能夠更換易損件和維護調整。 在組合機床上加工時，必須使被加工零件對刀具及其導向保持正確的相對位置。這是靠夾具的定位支承系統(tǒng)來實現(xiàn)的，定位支承系統(tǒng)除用以確定被加工零件的位置車床支架機械加工工藝及夾具設計 32 外， 還要承受被加工零件的重量和夾緊力，有時還需承受切削力 。 定位支承系統(tǒng)主要由定位支承、輔助支承和一些限位元件組成，定位支承是指在加工過程中維持被加工零 件的一定位置的元件。輔助支承是僅用作增加被加工零件在加工過程中的剛度及穩(wěn)定性的一種活動式支承元件。 由于支承元件直接與被加工零件相接觸，因此其尺寸、結構、精度和布置都直接影響被加工零件的精度，其設計應注意以下問題： （ 1） 合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面，最好使夾緊力的位置對準定位支承元件，當受工件結構限制不能實現(xiàn)時，也應使定位支承元件盡量接近壓緊力的作用線，并應使夾壓力的各力中心處于定位支承平面內。 （ 2） 提高剛度，減小定位支承系統(tǒng)的變形，應力求使定位元件（定位銷）不受力。 （ 3） 提高定位支承系統(tǒng)的精度 及其元件的耐磨性，一邊長期保持夾具的定位精度。 可靠的排出定位支承部件的切屑，使切屑不堵塞和粘附在支承定位系統(tǒng)上，對保證定位的準確性和工作可靠性有很大的影響。因此設計時應盡可能不使切屑落到定位 支承系統(tǒng)上，當切屑有可能落在其上，必須采取有效的排屑和清理措施 夾具體的設計 夾具體是夾具的最大和最復雜的元件，而且也是承受符合最大的元件。在它上面安裝定位元件、夾緊元件，對刀元件和導向元件，及其它的一切元件和機構并通過它將夾具安裝在機床上。工件的加工精度與夾具體本身的精度有很大關系，而且在加工過程中產生的切削力 ，慣性力等及工件的自重作用在夾具體上，都可能影響工件的加工精度。因此，設計夾具體應考慮以下問題： 1) 有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，特別是位置精度直接影響工件在加工過程中產生的誤差。 2) 夾具體要有足夠的強度和剛度，使夾具體能承受在加工過程中產生的作用力而不止變形和發(fā)生振動。 3) 夾具體的機構要緊湊形狀要簡單，同時要有足夠的空間位置，保證夾具的其它元件和機構安裝方便，更換易損元件容易以及裝卸工件方便。 4) 夾具體的結構工藝性要好以便于制造，并注意消除內應力避免變形。 5) 夾具體的中心要低，安裝在機床上 能穩(wěn)固和安全，為了安裝后得到穩(wěn)定，底面的中部一般都挖空，同時應根據(jù)機床連接部分的機構形狀來確定夾具體連接部分車床支架機械加工工藝及夾具設計 33 的形狀和結構。 6) 在滿足剛度和強度的前提下，夾具體應盡量輕，不重要的部位，可以挖空以減輕重量，便于裝卸。 7) 夾具體采用鑄造件，由于鑄造可得到各種復雜的外形，剛性好還能吸振，但需進行時效處理以消除內應力。 定位基準的選擇 第三道工序，采用精基準。由毛坯零件圖可知，底面的精度較高，采用 D面作為第一定位基準面，然后以 A面為第二基準面 C1 面為第三定位面加工。 D面限制了3個自由度， A面限制了 2個 自由度， C1面限制了 1 個自由度，符合六點定位原理。夾具上對常用定位基準表面設置的定位元件所限制的自由度情況參見表 31。 表 31 常用定位元件限制自由度的情況 定位元件選擇 定位元件的選擇有 4 條原則： 車床支架機械加工工藝及夾具設計 34 （ 1） 定位元件要有較高的精度； （ 2） 定位元件要有較高的耐磨性； （ 3） 定位元件要有足夠的剛度和硬度； （ 4） 定位元件要有良好的工藝性。 對于本工序而言，定位銷可設計為固定銷，這樣定位方便穩(wěn)定，裝置不復雜，直接將定位銷打入孔中即可，當定位銷時間長了有磨損時，可以直接換掉即可。 夾緊元件的選擇 選擇夾緊元件主要有 3 條原則： 1） 夾緊元件結構要簡單，制造要容易，體積小，重量輕，并 要有足夠的強度； 2） 夾緊動作迅速，操作方便，使用安全，有足夠的夾緊行程和裝卸空間； 3） 夾緊力要適當。 對于本道工序而言，夾緊力要求不大，而定位面的面積比較大，為了保證夾緊可靠，夾緊機構采用了螺紋夾緊機構 ,此套機構是利用螺紋直接夾緊工件 ,結構緊湊 ,所占空間位置較小 ,便于裝卸工件。 圖 32 A 型光面壓塊 綜合上述要求 選擇螺紋 。 由于螺旋夾緊結構簡單，夾緊可靠，所以在夾 具中得到廣泛應用。 其擴力比 遠比斜楔夾緊力大。同時螺旋夾緊行程不受限 制，所以車床支架機械加工工藝及夾具設計 35 在 手動夾緊中應用極廣。但螺旋夾緊動作慢，輔助時間長，效率低， 為了克服這一缺點，可將 A 型光面壓塊做如圖 33 所示改型，在改型中通過計算為保證在裝配、工作時壓塊不會掉下來，使其重心處在壓緊螺釘中心線所在裝配關系的下方，并且便于安裝和拆卸，這在該夾具上加工 的零件 完成之后的 取出方便許多。具體步驟為：松開夾緊螺釘，同時取下，再將壓緊螺釘壓頭端旋至和壓緊壓板靠近工件的端面平齊，再將壓緊壓板如裝配圖中所示旋轉 90176。即可取出工件。 導向原件的選擇 1）鉆模板：由于所要加工的孔為平行孔系，孔徑大于 10mm 且有一 定的精度要求，故使用固定式鉆模板。 2）快換鉆套 :鉆床夾具在生產批量較少時一般用鉆模來進行刀具的導向，但在本次設計中要求生產 2020 零件，為了保證加工精度，在鉆模板上將設計安裝便于更換的快速鉆套，在更換時將鉆套削邊轉至螺釘處，即可取出，但削邊的方向應考慮刀具的轉向，以防鉆套隨刀具自行拔出。 3）鉆套導向高度 H：為了保證鉆套的導向精度且不使刀具和鉆套之間的摩擦力較大，應該取其導向高度 H=（ 1～ ） D。 (D 為鉆套孔徑 )。 4）排屑間隙 h：指鉆套底部與工件表面之間的空隙，值太大排屑方便，但刀具的剛度和零件的加 工精度都會降低，值過于小則鐵屑不能排出，也會導致加工精度的降低。 5） 鉆套的公差與配合：查資料 1，表 314 取鉆套外徑與襯套的配合種類與公差等級為 H6/g H6/h5 支腳的設計 1) 支腳必須有四個，如果夾具放歪，能立即發(fā)現(xiàn)。、