【正文】 gT 為 ? 帶入數(shù)據(jù)可得 gT ＝ (s) 把將所有工序切削用量和工時定額如表 8。 單個活塞的加工時間定額 ： za j f w xTT T T T T K? ? ? ? ? ( 10 ) 其中工作地點的服務(wù)時間 Tw系數(shù)取 ，由于本設(shè)計為大批量生產(chǎn)，準(zhǔn)備終結(jié)時間 Tk不考慮， 則 aT ＝（ 1＋ ＋ ） 179。 3＝ (h) 表 8 切削用量及工時定額表 Tab 8 Time quota and cutting tables 工序號 切削深度 ap（ mm） 進(jìn)給量 f （ mm/r） 切削速度v （ m/s） 車床轉(zhuǎn)速 （ r/s） 基本時間 Tj （ s） 工序時間Tg （ s） 0 05 10 15 20 25 30 35 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 21 40 43 續(xù)表 8 工序號 切削深度 ap（ mm） 進(jìn)給量 f （ mm/r） 切削速度v （ m/s） 車床轉(zhuǎn)速 （ r/s） 基本時間Tj （ s） 工序時間Tg （ s） 45 50 60 65 67 70 80 85 90 100 110 115 2 120 125 127 4 銑五槽夾具設(shè)計 活塞 五槽 加工夾具 的定位及誤差分析 定位方式和定位元件 ，定位元件分別是定位板，心軸， 菱形 銷。 定位誤差分析與計算 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 22 (1) 產(chǎn)生定位誤差的原因 a. 基準(zhǔn)不重合帶來的定位誤差 夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去 ， 所產(chǎn)生的定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 b. 間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。單菱形銷與孔的定位情況，最大間隙為 m a x m in xgDd? ? ?? ? ? ? ? ? ( 12 ) 式中 maxD —— 定位孔最大直徑 ； mind —— 定位銷最小直徑； △ —— 銷與孔的最小間隙 ； x? —— 銷的公差； g? —— 孔的公差； 由于銷與孔之間有 間隙，工件安裝時孔中心可能偏離銷中心，其偏離的最大范圍是以 δ 為直徑，以銷中心為圓心的圓。若定位時讓工件始終靠緊銷的一側(cè)，即定位以銷的一條母線為基準(zhǔn)，工件的定位誤差僅為g?? 21?。 菱形銷與活塞銷孔的配合為 H7/g6， 所以 ， maxD =+＝ ， ?mind 5－＝ ，菱形銷與孔的最大間隙為 δ ＝ － ＝ 。 c. 與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 這類因素基本上屬于夾具設(shè)計與制造中的誤差，如： 1） 定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的開關(guān)誤差 。 2） 導(dǎo)向元件，對刀元件與定位元件間的位置誤差，及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo) 向誤差和對刀誤差 。 3） 夾具在機(jī)床上安裝誤差，即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差 。 4） 夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差 。 5） 定位元件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損 。 上述定位誤差的分析計算，一般是在成批大量生產(chǎn)中用調(diào)整法加工時 ，需要分析，對于具體夾具的定位誤差需要具體分析，要找出各個產(chǎn)生定位誤差的環(huán)節(jié)及大小，然后按照極值法或概率法求出總的定位誤差。如果采用試切法加工，一般就不作定位誤差的分析計算了。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 23 工件的夾緊裝置的設(shè)計 夾緊裝置的組成 典型的夾緊裝置，是由下列幾個部分組成。 (1) 夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu) : 夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過它和工件受壓面的直接接觸而完成夾緊動作。本夾具的設(shè)計根據(jù)零件的特點設(shè)計螺旋夾緊裝置。樣式見總裝配圖。 夾緊力的確定 (1) 夾緊力的計算 夾緊力的大 小需要準(zhǔn)確的場合 ，一般需要實驗來確定。通常，由于切削力本身是估算的，工件與支撐件間的摩擦因數(shù)也是近似的，因此 夾 緊力也是粗略估算。在計算 夾緊力時，將夾具和工件看作一個剛性系統(tǒng)，以切削力的作用點、方向和大小處于最不利于 夾 緊的狀況為工件的受力狀況，根據(jù)切削力、 夾 緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運動速度較大時應(yīng)考慮慣性力），以及 夾 緊機(jī)構(gòu)的具體尺寸，列出工件的靜力方程式，求出理論 夾 緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需 夾 緊力。 [17] 本設(shè)計中，夾緊機(jī)構(gòu)選用最常用的 壓板 夾緊機(jī)構(gòu) 。 加工活塞時采用的夾緊工件的勞動強(qiáng)度也不是很大， 為節(jié)約成本，動力裝置采用手動夾緊機(jī)構(gòu)。此時夾緊力的方向也符合 “ 夾緊力的方向應(yīng)用有利于工件的準(zhǔn)確定位，不會破壞定位。實際所需夾緊力的計 算如下。 壓板 夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種， 對定裝置 夾具體底面是夾具的主要基準(zhǔn)面，要求底面經(jīng)過比較精密的加工，夾具的各定位元件相對于此底面應(yīng)有較高的位置精度要求。為了保證夾具具有相對切屑運動的準(zhǔn)確的方向，夾具體底平面的對稱中心線上開有定向槽，安裝上兩個定向鍵，夾具靠這兩個定向鍵定位在工作臺面中心線上的 T型槽內(nèi)，采用良好的配合，一般選用 H7/h6，再用 T型槽 螺釘固定夾具。由此可見，為了保證工件相對切屑運動方向有準(zhǔn)確的方向，夾具上的第二定位基準(zhǔn)（導(dǎo)向）的定位元件必須與兩個定向鍵保持較高的位置精度。 標(biāo)準(zhǔn)件的選取 壓板連接夾具體壓緊螺栓的選取 GB/T5783— 2022，螺紋規(guī)格為直徑 d＝ M8，長 L＝45mm,性能等級為 8﹒ 8 級，表面氧化，材料 45＃鋼，全螺紋螺栓 ， 標(biāo)記為： GB5783 M8179。45 。 連接夾具與機(jī)床定位鍵選取 GB2206— 80，寬度 B＝ 20mm，熱處理： HRC40～ 45,偏差為 h6的 A型定位鍵 ， 標(biāo)記為： 定位鍵 A20h6 GB2206— 80。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 24 與定位鍵配合使用的螺釘同樣選取 GB/T65－ 2022，螺紋直徑分別為 d＝ M6，公稱長度 L＝ 10mm,性能等級為 ，材料 45＃鋼，不經(jīng)表面處理開槽圓柱頭螺釘 ， 標(biāo)記為： GB/T65 M6179。16 。 與銷孔配合定位的菱形銷選取 GB2204－ 80 可換定位銷，材料 20鋼，表面滲碳處理，深度 ～ ， HRC55～ 60。 連接菱形銷與襯套的鍵選取 GB/1096－ 1979，圓頭普通平鍵（ A型），寬度 b＝ 10mm,h＝ 8mm，長度 L＝ 80mm，材料 45鋼 ， 標(biāo)記為： 鍵 10179。80 GB/T10 96。 [19] 夾具體的設(shè)計 夾具體的毛坯結(jié)構(gòu) 在選擇夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)時，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。根據(jù)夾具的工作條件和受力情況，本夾具的毛坯采用鑄造結(jié)構(gòu)可滿足要求。 夾具體外形尺寸的確定 夾具制造屬單件生產(chǎn)性質(zhì)，為縮短設(shè)計和制造周期，減少設(shè)計和制造費用，所以夾具體設(shè)計，一般不作復(fù)雜的計算。通常都是參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗類比法估計確定。實際上在繪制夾具總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置以及其他輔助機(jī)構(gòu)和裝置在總 體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表192 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗數(shù)據(jù)及表 193 夾具體座耳尺寸兩表可初步擬訂夾具體的尺寸。（見 銑四槽 夾具體零件圖） 夾具體的排屑結(jié)構(gòu) 為了便于排除切屑，不使其積聚在定位元件工作表面上而影響工件正確定位，一般在設(shè)計夾具體時，應(yīng)采取必要的措施。參閱 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表 194，采用切屑自動排除 結(jié)構(gòu)。 5 鉆四孔夾具設(shè)計 工件的定位 ，只限制四個自由度就行。所以采用中心 孔定位。 定位誤差的分析與計算 本設(shè)計是采用孔定位，因而可能產(chǎn)生的誤差是元件的 中心 孔與定 位軸 之間的間隙引 起軸向的誤差和心軸與活塞內(nèi)壁配合產(chǎn)生的徑向誤差。以 中心 孔與定位 軸 的定位誤差為例： 根 據(jù) 《 機(jī) 械 制 造 裝 備 設(shè) 計 》 第 265 頁 可 查 最 大 間 隙 公 式 為北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 25 m a x m in xgDd? ? ?? ? ? ? ? ? (17) 圖 6 夾具裝配圖 式中 maxD — 定位孔最大直徑； mind — 定位 心軸 最小直徑； Δ — 銷孔的最小間隙； x? — 銷的公差 ； g? — 孔的公差。 由于銷孔與之間有間隙，工件安裝時孔中心可能偏離銷 孔 中心，其偏離的最大范圍是以 δ 為直徑，以銷中心為圓心的圓。若定位時讓工件始終靠緊銷的一側(cè)，即定位以銷的一條母線為基準(zhǔn)，工件的定位誤差公為： 12g???。 本設(shè)計選用的活塞 中心 孔最大直徑為 maxD = + =，定位銷直徑選定為 d = ，其長度選定為 L = 10mm。定位銷與銷孔間采用 H7/g6，銷軸最小尺寸為 mind ＝ － ＝ ，所以其定位誤差最大間隙由公式得： m a x m in 52. 17 52. 086Dd? ? ? ? ?＝ 。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 26 工件的夾緊 查《機(jī)械加工工藝手冊》表 10178。4 — 11有：鉆孔加工時軸向力計算公式為： .40d 8 bfF ?＝ ( 18 ) 式中 F — 鉆削加工軸向切削力； 0d — 鉆頭直徑； F — 切削進(jìn)給量； b? — 加工材料的屈服強(qiáng)度； 代入數(shù)據(jù)計算得 ????F ＝ 201 N 取夾緊安全系數(shù)為 K＝ 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)源動力： ? ?0 1 2` ta n ta nQZM W r r? ? ?????Ψ α Ψ = N 為方便加工完成以后取出活塞零件，在夾具中增加了彈簧。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》表 261 26111可知，該彈簧選用國標(biāo)件 GB/T2089— 1994，彈簧半徑 D＝ 20mm，彈簧材料 65Mn,截面直徑 d＝ 2mm，有效圈數(shù) n＝ ，長度 H＝ 20mm，一圈彈簧的剛度 K＝316N/mm。彈簧的預(yù)緊壓縮量為 0，夾緊工件后的壓縮行程 S＝ ，故彈簧產(chǎn)生的力 q＝ nKS ＝ 179。316N/mm179。 ＝ 。 所以本夾具的夾緊力 qWF ?? ＝ N + N ＝ N 導(dǎo)向裝置的確定 刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度 ，增加鉆頭和鏜桿的支承以提高其剛度，減少刀具的變形，確?？准拥奈恢镁?。 本設(shè)計中所選用的導(dǎo)向裝置是可換鉆套。如圖 7所示， 可換鉆套是先把襯套用過盈配合 H7/r6固定在鉆模板上， 再采用間隙配合 H7/g6將可換鉆套裝入襯套中，并用螺釘壓住鉆套。這種鉆套更換方便，適用于中批以上的生產(chǎn)。 1— 鉆套 2— 襯套 3— 鉆模板 4— 螺釘查《機(jī)械加工工藝手冊》表 10178。4 — 11有：鉆孔加工時軸向力計算公式為： .40d 8 bfF ?＝ 式中 F — 鉆削加工軸向切削力； 0d — 鉆頭直徑； F — 切削進(jìn)給 量； b? — 加工材料的屈服強(qiáng)度； 代入數(shù)據(jù)計算得 ????F ＝ 201 N 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 27 取夾緊安全系數(shù)為 K＝ 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)源動力 ： ? ?0 1 2` ta n ta nQZM W r r? ? ?????Ψ α Ψ = N 為方便加工完成