【導(dǎo)讀】它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動強度、輔助產(chǎn)品檢測、展示、運輸?shù)?。的工藝分析及夾具設(shè)計是工藝工程師必備的專業(yè)素質(zhì)，對學(xué)生的培養(yǎng)具有重要實踐意義。對所給零件進行設(shè)計和建模，所給零件的工藝分析，計算、編寫各工件加工工藝；繪制各夾具的裝配圖及部分零件圖；各工件具體參數(shù)見所給參考圖紙。第7周－第8周：各夾具的設(shè)計計算，定位分析，設(shè)計中存在的問題。第9周：中期檢查。第14周－第15周：完成畢業(yè)論文。說明：1本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入冊，一份教師自留。2帶*項可根據(jù)學(xué)科特點選填。夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計。械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片等工藝卡片；設(shè)計指定的專用夾具，

　　

【正文】 +(2~3)嶠蛇 主偏角 rk =0,L1=2mm 嶠蛇 刀具切出長度 2l ：取 2 0l mm? 嶠蛇 m ??????? fV lllT 嶠蛇 工序 攻螺紋 M36 嶠蛇 1）選用機床：查 [4]表 可知，選用 CW6180B 嶠蛇 4）工具： M5 絲錐 嶠蛇 5）切削用量： 嶠蛇 進給量 f ：根據(jù) [4]表 知，螺距 mmp ? 嶠蛇 取 f =切削速度 v ：根據(jù) [4]表 可知，取 v =機床主軸轉(zhuǎn)速 n： 嶠蛇 m in/ 0 001 0 00 rd vn ?? ???? ? 嶠蛇 根據(jù) [4]表 ]可知，取 n =750r/min 嶠蛇 實際切削速度 v ： 嶠蛇 smmdnv / in/ 0 00 0 00 ?????? ? 嶠蛇 6）切削工時： 嶠蛇 根據(jù) [4]表 可知， 嶠蛇 被切削層長度 l ： mml 6? 嶠蛇 刀具切入長度 1l ： 嶠蛇 mmfl ~11 ???? ）（ 嶠蛇 刀具切出長度 2l ： 嶠蛇 mmfl )3~2(2 ???? 嶠蛇 走刀次數(shù)為 4 次 嶠蛇 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 嶠蛇 17 嶠蛇 機動時間： 嶠蛇 m 4)()( 0 2121 ??? ?????????? ifn lllfn lllt j 嶠蛇 工序 1在主軸頸右端鉆 的小孔 嶠蛇 （ 1） 加工條件：工件材料： 45 鋼，熱處理， 207— 241HBS， 鍛造 。 嶠蛇 前角 0? =15176。，后角 0? =12176。（周齒）， 0? =6176。（端齒） .機床選用 Z525 型 鉆 床。計算切削用量 嶠蛇 1)確定每齒進給量 zf 。根據(jù) [3]表 5144 可知 ， Z525 的進給量 嶠蛇 zf =～ ，現(xiàn)可取 zf =。 嶠蛇 2)確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 zfM 。根據(jù) [3]表 217 中公式計算： 嶠蛇 vpvuveyvzxvpmqvv kzafaTdCv ? ()嶠蛇 式中， vC =48， vq =， vx =， vy =， vu =， vp =， m=,T=120min, pa =7mm., zf =, ea =18mm,z=20,d=125mm, vk = 嶠蛇 12548 ???? ??v= n= dv?1000 = ??? =3)根據(jù) Z525 型 鉆 床主軸轉(zhuǎn)速 由 [3]表 575 可查得 ，選擇 n=60r/min=1r/s,則實際切削速度 v=,工作臺每分鐘進給量為 zfM =? 20? 60=84mm/min 嶠蛇 根據(jù) Z525 型 鉆 床工作臺的進給量 [3]576 可知 ，選擇 zfM =75mm/min，則實際的每齒進給量為 zf = 602075? =4)校驗機床功率。 根據(jù) [3]表 218 的計算公式， 鉆 時的功率為 嶠蛇 Pc=1000Fcv ()嶠蛇 Fc=FcFqFuFeyFzxFpF knd zafaC ? ()嶠蛇 式中， FC =650， Fx =， Fy =， Fu =， F? =0， Fq =， pa =7mm，zf =, ea =18mm,z=20,d=125mm,n=60r/min, Fck = 嶠蛇 Fc= ?? ???? = 嶠蛇 v= Pc=1000Fcv = 1000 ? = 嶠蛇 X62 銑床主電 動機的功率為 ，故所選切削用量可以采用。所確定的西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 嶠蛇 18 嶠蛇 切削用量為 zf =, zfM =75mm/min， n=60r/min, v=。 嶠蛇 （ 2）基本時間 根據(jù) [3]表 225 可知 ，基本時間為 嶠蛇 jT = if lll Mz )( 21 ?? ()嶠蛇 式中， l =, 1l =45mm, 2l =4mm, ea =18mm, Mzf =75mm/min,i=4,d=125mm, 嶠蛇 則： jT = 475 ???=165s 嶠蛇 （ 3）切削用量 本工序為 鉆孔 。機床亦選用 Z525 型 鉆 床。 嶠蛇 1） 確定每齒進給量為 zf 。本工序要求保證的表面粗糙度為 Ra= m? （側(cè)槽面），根據(jù) [3]表 5144 可知 ，每轉(zhuǎn)進給量 rf =～ ,現(xiàn)取 rf =，則嶠蛇 zf = =2） 確定切削速度和工作臺 每分鐘進給量 zfM 。 [3]表 217 中公式計算，得 嶠蛇 ?v 根據(jù) Z525 型 鉆 床主軸轉(zhuǎn)速表 []3 表 575，選擇 n=，實際切削速度 ?v ，工作臺每分鐘進給量 zfM =90mm/min。 嶠蛇 根據(jù) Z525 型 鉆 床工作臺每分鐘進給量 表 [3]表 576，選擇 zfM =95mm/min。則實際的每齒進給量 zf =（ 4）基本時間 jT = 495 ??? =138 嶠蛇4 銑鍵槽專用夾具設(shè)計 嶠蛇 19 嶠蛇 4 銑鍵槽專用夾具設(shè)計 嶠蛇 擬定設(shè)計方案 嶠蛇 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，通常需要設(shè)計專用夾具。決定設(shè)計第 12 道工序――在主軸頸右端銑鍵槽的銑床夾具。 嶠蛇 本夾具主要用來粗銑鍵槽，在本 道工序加工時，主軸頸都進行了精車加工。嶠蛇 確定夾具設(shè)計方案 嶠蛇 選擇定位基準，并確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)由圖 可知，銑鍵槽的加工基準是主軸頸的軸線。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以 V 形塊定位的定心夾具。采用硬質(zhì)合金端銑刀，直徑 10mm， z＝ 9。為了簡便實用，準備采用蝴蝶螺母進行夾緊。 [7] 嶠蛇 確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊機構(gòu) 嶠蛇 按照夾緊的基本原則，確定工件以 2 個 V 形塊定位，限制了 y的移動， z的移動， y 的轉(zhuǎn)動， z的轉(zhuǎn)動，然后用 V 形塊夾緊，夾緊機構(gòu)用蝴蝶 螺母。其定位夾緊方式簡圖見圖 。 嶠蛇 圖 定位簡圖 嶠蛇 確定刀具的對刀、導(dǎo)向方式，選擇對刀、導(dǎo)向元件 嶠蛇 對刀塊是用來確定夾具與刀具相對位置的元件。對刀時，不允許銑刀與對刀塊的工作表面直接接觸，而是通過塞尺來確定刀具的位置，以免劃傷對刀塊的工作表面。常用的塞尺有：厚度為 5mm 的平面塞尺和工作直徑為 5mm的圓柱塞尺兩類。其公差均按 h6 制造。在本夾具設(shè)計中選擇 H＝ 5mm 的對刀平塞尺 [10] 嶠蛇 4 銑鍵槽專用夾具設(shè)計 嶠蛇 20 嶠蛇 在夾具總裝圖上，對刀塊的位置應(yīng)根據(jù)定位面來確定，并需按工件加工精度嶠 蛇西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 嶠蛇 21 嶠蛇 要求制定對刀塊工作面的坐標尺寸、公差和位置精度要求。 [3] 嶠蛇 在本夾具設(shè)計中選擇直角對刀塊：見圖 。 嶠蛇 嶠蛇 圖 對刀塊 嶠蛇 確定銑床夾具與機床間的正確位置 嶠蛇 銑床夾具與機床間的正確位置是靠夾具體底板底平面上的兩個定位鍵與機床工作臺上的 T 形槽配合確定的。常用的定位鍵為矩形斷面結(jié)構(gòu)。定位鍵用螺釘（ GB65/T－ 2020）聯(lián)結(jié)在夾具體底面的一條縱向槽中，一個夾具需要配置兩個定位鍵。銑床夾具在機床工作臺導(dǎo)航定位后，需要用 T 形螺栓和螺母及墊片把夾具與機床夾緊。 [8] 嶠蛇 夾緊力的計算 嶠蛇 切削力的計算 嶠蛇 切削刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，直徑 10mm， z＝ 9，則由 [4]表 3－ 56 得 嶠蛇 1. 06 0. 88 1. 3 0. 90 0. 181150 zP t S D B n z??? （ ） 嶠蛇 式中： P－銑削力（ N）； 嶠蛇 t－銑削深度（ mm）（指銑刀刀齒切入和切出工件過程中接觸弧在垂直走刀方向平面中測得的投影長度）， t＝ ； 嶠蛇 zS －每齒進給量（ mm）， z S ＝ ； 嶠蛇 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 嶠蛇 22 嶠蛇 D－銑刀直徑（ mm）， D＝ 100mm； 嶠蛇 B－銑削寬度（ mm）（指平行于銑刀軸線方向測得的切削層尺寸） ,B=10mm；嶠蛇 n－銑刀的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)， n＝ 560r/min； 嶠蛇 z－銑刀的齒數(shù)， z＝ 5。 嶠蛇 所以得： P＝ N 嶠蛇 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，總的安全系數(shù)由考慮各種因素所需的安全系數(shù)來決定 [9] 嶠蛇 0 1 2 3 4 5 6K K K K K K K K? （ ） 嶠蛇 式中： 0K －基本安全系數(shù)，一般均取 ； 嶠蛇 1K －加工狀態(tài)系數(shù)。粗加工： 1K ＝ ； 嶠蛇 2K －刀具鈍化系數(shù)。一般 2K ＝ － 。由 [4]表 3－ 20 取 2K ＝ ； 嶠蛇 3K －切削特點系數(shù)。斷續(xù)切削： 3K ＝ ； 嶠蛇 4K －考慮夾緊動力穩(wěn)定性系數(shù)。 4K ＝ ； 嶠蛇 5K －考慮手動夾緊時手柄位置的系數(shù)。 5K ＝ ； 嶠蛇 6K －僅在有力矩企圖使工件回轉(zhuǎn)時，才應(yīng)考慮支撐面接觸情況的系數(shù)。 嶠蛇 6K ＝ 。 嶠蛇 所以得： K＝ = 嶠蛇 于是 F＝ KP＝ 嶠蛇 M=LP＝ ? 嶠蛇 工件正確夾緊所需力的計算 嶠蛇 工件以 V 形塊定位， V 形塊夾緊，為防止工件在切削扭矩 M（ Nmm? ）的作用下打滑而轉(zhuǎn)動所需的夾緊力： 嶠蛇 112si n 2si n 2KMQf R f R??? ? （ ） 嶠蛇 為防止工作在軸向力 P 的作用下打滑而軸向移動所需的夾緊力： 嶠蛇 4322sin2sinffKPQ?? ?? （ ） 嶠蛇 式中： 1f －工件與壓板間在圓周方向的摩擦系數(shù)， 1f ＝ ； 嶠蛇 2f －工件與 V 形塊間在圓周方向的摩擦系數(shù)， 2f ＝ ； 嶠蛇 3f －工件與壓板間在軸向方 向的摩擦系數(shù)， 3f ＝ ； 嶠蛇 4f －工件與 V 形塊間在軸向方向的摩擦系數(shù)， 4f ＝ 。 嶠蛇 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 嶠蛇 23 嶠蛇 所以得： 1Q ＝ 2Q ＝ 嶠蛇 取其中比較大的值，于是 Q＝ 1Q ＝ 。 嶠蛇 由表 3－ 56 ]18[ ，查得 d＝ 18mm 的螺釘，扳手長度 L＝ 190mm，夾緊力 Q＝909N。 嶠蛇 驗算結(jié)果 嶠蛇 已 知螺釘?shù)男D(zhuǎn)力臂 1L =125mm，壓板的旋轉(zhuǎn)力臂 2L ＝ 60mm。所以螺釘可以提供的力矩 1M =113625 Nmm? ,而工件正確夾緊所需力矩 2M ＝ 54540Nmm? 。 嶠蛇 此時螺釘可以提供的力矩 1M 已大于工件正確夾緊所需力矩 2M ，故本夾具可以安全工作。 嶠蛇5 鉆孔專用夾具設(shè)計 嶠蛇 24 嶠蛇 5 鉆孔專用夾具設(shè)計 嶠蛇 擬定設(shè)計方案 嶠蛇 加工曲拐孔夾具設(shè)計，本夾具主要用來鉆孔 ，曲拐右端處 的孔較深選擇鉆頭時要選擇較為合理的，強度硬度還有長度都要考慮清楚，加工到本道工序前要完成曲拐的粗、精車。因此本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求。以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 [10] 嶠蛇 確定夾具設(shè)計方案 嶠蛇 定位基準的選擇 嶠蛇 由零件圖可知，孔位于零件曲拐上，其尺寸精度要求和表面粗糙度要求不高，為了保證孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇油孔的加工定位基準時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、 精車主軸頸工序的定位基準，以及設(shè)計基準作為其定位基準。因此加工孔的定位基準應(yīng)選擇曲軸兩端軸中心線作為主要定位基面以限制工件的四個自由度，用支撐銷在曲軸連桿軸頸限制工件的一個自由度。 嶠蛇 夾緊元件及動力裝置確定 嶠蛇 根據(jù)采用手動夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用手動夾緊。采用手動夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，夾緊可靠，方便實用。 嶠蛇 本道工序夾具的夾緊元件選用兩個 V 形塊、一個支承銷來對曲軸定位。再用兩個壓緊銷對工件夾緊，但工件仍可繞軸心線轉(zhuǎn)動所以采用了一 個支承銷來限制它的轉(zhuǎn)動。由于夾緊力方向與鉆削力方向相同，軸心線方向上受到力的作用，所以用一個支承板來定位。 [10] 嶠蛇