【正文】 mm； b加工寬度， 68mm； Zb單面加工余量， ； k系數(shù)， ； v工作臺移動速度（ m/min）； fa工作臺往返一次砂輪軸向進給量（ mm）； fr工作臺往返一次砂輪徑向進給量（ mm）。 t1=2 73 68 10 20 =10920/3000=（ min） 當加工兩端面時 tm= 2=（ min） 工序 60：鉆螺紋底孔 4Φ 并倒角 120176。 f= =（ mm/r） （《切削手冊》表 ） v=20m/min （《切削手冊》表 及表 ） 所以 ns=1000v/∏ D=1000 20/∏ =950（ r/min） 按機床取 nW=960r/min，故 v=。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 切削工時（ 4個孔） l=19mm， l1=3mm， l2=1mm tm=（ l+l1+l2） /nWf= 倒角仍取 n=960r/min。手動進給。 工序 65：攻螺紋 4M8mm 及 Rc1/8 由于公制 螺紋 M8mm 與錐螺紋 Rc1/8 外徑相差無幾，故切削用量一律按 加工 M8選取 v=所以 ns=238r/min 按機床選取 nW=195r/min，則 v=。 機動工時 l=19mm， l1=3mm， l2=3mm 攻 M8 孔 tm1=（ l+l1+l2） *2/nf*4=(min) 攻 Rc1/4 孔 l=11mm， l1=3mm， l2=0mm tm2=（ l+l1+l2） /nf*2=(min) 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片，見工藝單。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 4．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 20 道工序 —— 鉆擴花鍵底孔Φ 43mm 及锪沉頭孔Φ 55mm 車床夾具和 40 道工序 —— 粗銑Φ 39mm 二孔端面的銑床夾具。 20 道工序?qū)⒂糜谲嚧?C365L，刀具為小鉆頭。 40道工序夾具將用于 X63 臥式銑床。刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀 ，對工件的兩個端面同時進行加工。在這里主要對銑床夾具進行分析如下： 問題的提出 本夾具主要用來粗銑Φ 39mm 二孔的兩個端面，這兩個端面對Φ 39mm 孔及花鍵孔都有一定的技術(shù)要求。但加工本道工序時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 定位基準的選擇 由零件圖可知，Φ 39mm 二孔端面應(yīng)對花鍵孔中心線有平行度及對稱度要求，其設(shè)計基準為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以花鍵孔定位的自動定心夾具。但這種自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復(fù)雜，因此這里只 選用以花鍵孔為主要定位基面。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把鑲齒三面刃銑刀對兩個Φ 39mm 孔端面同時進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。 切削力及夾緊力計算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，Φ 225mm， z=20 F= CF xpa FFyz Faue FZ/dρ Fnw F（見《切削手冊》表 ） 其中： CF=650， ap =， xF=， fz=， yF=， а e=40mm （在加工面上測量的近似值） uF=， d0=225mm， qF=， wF=0， z=20 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 所以 F=650 20/ =1456（ N） 當用兩把刀銑削時， F 實 =2F=2912（ N） 水平分力： FH= 實 =3203（ N） 垂直分力： Fv= 實 =873（ N） 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全 系數(shù) K=K1K2K3K4。 其中： K1為基本安全系數(shù) ； K2為加工性質(zhì)系數(shù) ； K3為刀具鈍化系數(shù) ； K4為斷續(xù)切削系數(shù) 。 所以 F′ =KFH= 3203=6395（ N） 選用氣缸 斜楔夾緊機構(gòu)，楔角а =10176。，其結(jié)構(gòu)形式選用Ⅳ型，則擴力比 i=。 為克服水平切削力，實際夾緊力 N 應(yīng)為 N（ f1+f2） =KFH 所以 N=KFH/（ f1+f2） 其中 f1及 f2為夾具定位 面及夾緊面上的摩擦系數(shù)， f1=f2=。則 N=6395/=12790（ N） 氣缸選用Φ 100mm。當壓縮空氣單位壓力 p= 時，氣缸推力為 3900N。由于已知斜楔機構(gòu)的擴力比 i=，故由氣缸產(chǎn)生的實際夾緊力為 N 氣 =3900i=3900 =13338（ N） 此時 N 氣 已大于所需的 12790N 的夾緊力，故本夾具可安全工作。 定位誤差分析 （ 1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一花鍵軸， 該定位花劍軸的 尺寸與公差現(xiàn)歸定位與本零件在工作時與其相配花鍵軸的尺寸與公差相同，即 16 43H11 50H8 5H10mm。 （ 2）零件圖樣規(guī)定Φ ? mm花鍵孔鍵槽寬中心線與Φ ?? mm兩孔中心線轉(zhuǎn)角公差為 2176。由于Φ 39mm 孔中心線應(yīng)與其外端面垂直，故要求Φ 39mm 二孔端面之垂線應(yīng)與Φ 50mm 花鍵孔鍵槽寬中心線轉(zhuǎn)角公差為 2176。此項技術(shù)要求主要應(yīng)由花鍵槽寬配合中的側(cè)向間隙保證。 已知花鍵孔鍵槽寬為 ? mm，夾具中定位花鍵軸鍵寬為 ? mm，因此當零件安裝在夾具中時，鍵槽處的最大側(cè)向間隙為 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 Δ bmax=（ ） =（ mm） 由此而引起的零件最大轉(zhuǎn)角а為 tanа =Δ bmax /R=所以 а =176。 即最大側(cè)隙能滿足零件的精度要求。 （ 3）計算Φ 39mm 二孔外端面銑加工后與花鍵孔中心線的最大平行度誤差。 零件花鍵孔與定位心軸外徑的最大間隙 為： Δ max=（ ） =（ mm） 當定位花鍵軸的長度取 100mm 時，則由上述間隙引起的傾角為 。此即為由于定位問題而引起的Φ 39mm 孔端面對花鍵孔中心線的最大平行度誤差。由于Φ39mm 孔外端面以后還要進行磨削加工，故上述平行度誤差值可以允許。 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。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。 本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜楔夾緊機構(gòu)，盡量增加該夾緊機構(gòu)的擴力比；三是在可能的情況下，適當提高壓縮空氣的工作壓力（由 增至 ），以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具總的感覺還比較緊湊。 夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體表面上的一對定位鍵可使整個夾 具在機窗工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖及具體零件圖分別見圖紙。 車床夾具操作的簡要說明 工件以后端面為主要定為基準，靠在可換卡爪內(nèi)端面上；當四個卡爪在與其接觸時，自動定心與夾具上。 工件的定心加緊由機床主軸后端的氣缸（圖中未畫出）帶動，當拉桿螺釘由氣缸活塞桿帶動左拉時，通過連接套 8帶動壓套 16 左移，推動鋼球 9，外錐套 15，從而南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 使上下兩杠桿 3繞固定支點擺動，撥動上下兩可換卡爪 12同時向中心移動加緊工件；此時外錐套 15 停止移動，由于壓套 16 繼續(xù)左移，因此鋼球 9 沿外錐 套斜面向下滑動壓向內(nèi)錐套 10 迫使內(nèi)錐套左移，從而左右兩可換卡爪亦向中心移動，最后四抓同時定心且加緊工件。由于外錐套浮動，且每對杠桿擴力比相等，故四抓加緊力相等。 可換卡爪 12由壓緊塊 11 同滑塊 14裝在一起，在卡爪徑向 T 形槽內(nèi)滑動小?？蓳Q卡抓與滑塊之間開有鋸形齒，以調(diào)節(jié)卡爪的徑向位置。 本夾具加緊迅速，可靠，適用與成批生產(chǎn)小?？蓳Q卡抓可更換調(diào)整。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 總 結(jié) 通過對萬向節(jié)滑動叉機加工藝及工裝的設(shè)計，我對以往所學(xué)的理論基礎(chǔ)、專業(yè)知識和基本技能進行了一次較為全面的訓(xùn)練，培養(yǎng)了我嚴 謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、獨立分析和解決問題的能力以及敢于創(chuàng)新的精神。 在設(shè)計的過程中通過對零件圖的研究和分析制定了一套合理的工藝，本工藝在理論上是可行的，并且對于圖紙上要求的粗糙度，位置度，尺寸精度等都可以較好的滿足。還具有較好的經(jīng)濟性。為了能更好的加工還對典型的工序進行了專用夾具的設(shè)計，在夾具的設(shè)計過程中，我們始終按照夾具的設(shè)計基本原則并結(jié)合實際情況，做到夾具結(jié)構(gòu)局部優(yōu)化與整體化于一體，在保證其功能前提下，盡量簡化夾具的結(jié)構(gòu)和增加夾具自動化的能力。通過本次設(shè)計，我充分認識到學(xué)習(xí)先進軟件的必要性，先進的軟件能提高效率 和減少設(shè)計者時間上的成本。在本次論文設(shè)計中，焦老師給了我很多指導(dǎo)和鼓舞，特別是老師身上的嚴謹治學(xué)和耐心的教導(dǎo)，使我能完成本次的設(shè)計。 在設(shè)計與論文編寫過程中，由于學(xué)生水平有限，其中難免會有一些缺點和不足，懇請老師及同學(xué)批評并指正。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 參考文獻 [1] 王先逵，機械制造工藝學(xué)，北京，機械工業(yè)出版社， [2] 孟少農(nóng)，機械加工工藝手冊，北京，機械工業(yè)出版社， 1991 [3] 陳宏均，典型零件機械加工生產(chǎn)實例，北京，機械工業(yè)出版社， [4] 劉友才，機床夾具設(shè)計，北京， 機械工業(yè)出版社， [5] Boye and ， 1982 [6]哈爾濱工業(yè)大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué)主編 .機械夾具設(shè)計 .上海：上 ?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1983 [7]東北重型機械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)編 .機械夾具設(shè)計手冊 .上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1990 [8]機械工程手冊 電機工程手冊 編輯委員會 .機械工程手冊 第 9卷 .北京：機械工業(yè)出版社，1982 [10]李益民主編 .機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 1994 [11]艾 興，肖詩綱主編 .切削用量手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 1994 [12] 吳孟紅主編 .工裝通用件手冊 .南昌：南昌飛機制造公司出版， 1984 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 致 謝 四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué) 生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴謹，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有 “山重水復(fù)疑無路 ,柳暗花明又一村 ”。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬 的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。