【導(dǎo)讀】進(jìn)一步提高計(jì)算、繪圖等技能。計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。分圖紙必須用計(jì)算機(jī)繪制）。設(shè)計(jì)4～5道工序的詳細(xì)工序卡。原則上用計(jì)算機(jī)打?。ˋ4紙），可在各學(xué)院教學(xué)辦拷貝表。格或從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)下載；若用鋼筆填寫(xiě)，必須做到字跡工整、清晰。（論文）任務(wù)書(shū)裝訂在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的第一頁(yè)。計(jì)組合量具進(jìn)行檢查。到成品的過(guò)程是先車(chē)外圓。編制和卡片的填寫(xiě)等應(yīng)要求的所有內(nèi)容。軸圓盤(pán)上均勻分布的小孔，在設(shè)計(jì)中注意的夾具的經(jīng)濟(jì)性和使用性，盡量降低加工時(shí)的成本，需要壓縮包的朋友聯(lián)系QQ客服。確定毛坯制造形式?????

　　

【正文】 輪，其尺寸為 127100400 ?? ( )dBD ?? 。 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速 min1500 rn ?沙， smv ?沙（雙行程）。 33 軸向進(jìn)給量 mmBf a 501 0 ???? 工件速度 min10mvw ? 徑向進(jìn)給量 ?rf 切削工時(shí) rab fvfKLZt 100021 ? 式中 L 加工長(zhǎng)度 bZ 單邊加工余量， K 系數(shù)， v 工作臺(tái)移 動(dòng)速度 af 工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量 rf 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 1 ??? ????t= 確定磨削 0 ?? 的磨削用量 已知條件與上面一樣，現(xiàn)在來(lái)計(jì)算切削工時(shí) rab fvfKLZt 100022 ? = 0 ??? ??? = 確定磨削 0 ?? 的磨削用量 已知條件與上面一樣，現(xiàn)在來(lái)計(jì)算切削工時(shí) rab fvfKLZt 100023 ? = 0 ??? ??? = 6 夾具設(shè)計(jì) 34 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具 和老師商量后決定，設(shè)計(jì) 2 套專(zhuān)用夾具，第一套用來(lái)車(chē)削外圓的頂尖夾具，第二套用來(lái)鉆孔的專(zhuān)用夾具，車(chē)削刀具為 硬質(zhì)合金車(chē)刀，鉆孔為高速鋼麻花鉆，它們分別對(duì)工件進(jìn)行加工。我們先設(shè)計(jì)車(chē)削夾具，后在設(shè)計(jì)鉆孔夾具。 車(chē)削頂尖夾具的設(shè)計(jì) 問(wèn)題的提出 夾具的種類(lèi)很多，有通用夾具，專(zhuān)用夾具和組合夾具等，本夾具是用來(lái)車(chē)削粗車(chē)和半精車(chē)半軸的外圓和臺(tái)階面的，由于本零件比較特殊，為了使定位誤差為零 ，我們?cè)O(shè)計(jì)基準(zhǔn)為半軸 左右兩邊的的頂尖位置，作為主要的基準(zhǔn)。 在刀具方面我們選用硬質(zhì)合金車(chē)刀刀具加工。 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件 工件上的加工為車(chē)削軸的外圓，故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對(duì)加工精度的影響，所以根據(jù)半軸本身的加工特點(diǎn)來(lái)選擇定位的方式。 由于半軸的長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)，而直徑較小，所以給車(chē)削加工的夾具設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的困難，而且不加工表面的粗糙度又較大，所以選擇在不加工表面夾緊定位加工時(shí)不能夠滿足要求的，所以我們選擇用兩邊的頂尖夾緊，來(lái)實(shí)現(xiàn)定位加工。 夾緊力計(jì)算： 計(jì)算夾 緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。本工序在車(chē)削加工過(guò)程中切削力為圓周切削分力，因此，在計(jì)算夾緊力時(shí)可以不計(jì)算徑向切削分力和軸向切削分力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時(shí)所需要的夾緊力。即： KPW Zk ?? ，即： KWWk ?? ， 其中6543210 KKKKKKKK ??????? ，查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 121 得：?K ； ?K ； ?2K ； ?K ； ?K ； ?K ； ?K ，所以K =。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 127 得：，表 128 得 ?? vtsPz ，其中 rppppmpP KKKKKK ????? ???，查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 121 得： 35 ?????????? nbmoK ? ； ?pK? ； ?pK? ； ?pK? ； ?rpK ，所以 K =。所以 1 4 0 9 7 3 ????? ?ZP 因此，實(shí)際所需要的夾緊力為23 7 7 86 9 4 0 4 mmNW k ???? 。 由于兩端是頂尖裝夾，左頂尖直接裝夾在機(jī)床尾座上，有頂尖裝夾在機(jī)床主軸上，所以加緊力是滿足要求的。 繪制夾具總體圖 當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。 繪圖時(shí)先用雙點(diǎn)劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個(gè)定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，就形成了夾具體。并按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。 鉆孔專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì) 問(wèn)題的提出 本夾具是用來(lái)加工半軸右邊圓盤(pán)上面 6 個(gè) mm14? 的孔，由于我們選擇在立式鉆床上加工，所以選擇的定位基準(zhǔn)是圓盤(pán)上面的臺(tái)階面，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，我們要滿足一些基本要求：應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單具有良好的工藝性，尺寸穩(wěn)定和便于排屑等。 為了提生產(chǎn)效率，我們選用高速鋼麻花鉆刀具加工。 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位元件 工件上的加工孔為通孔，沿孔軸線方向的自由度可不予以限制，但是為增強(qiáng)加工時(shí)工件的剛性，必定限制孔軸線方向的自由度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計(jì)夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對(duì)加工精度的影響。 由于工件在鉆 Φ14mm 孔時(shí)， 采用圓盤(pán)上面的臺(tái)階面定位， 這樣，既增加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實(shí)現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：用 鉆磨板與臺(tái)階面直接接觸，在用兩邊的螺栓夾緊 ，可以限制工件的 6 個(gè)不定度，達(dá)到完全定位。工件下面直接放在座子上面起輔助支承，不起定位作用。 夾緊力計(jì)算： 計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工 36 過(guò)程中切削力分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計(jì)算夾緊力時(shí)可以不計(jì)算軸向切削力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時(shí)所需要的夾緊力。即： KWWk ?? ， 其中 6543210 KKKKKKKK ??????? ，查《機(jī) 床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 121 得： ?K ； ?K ； ?2K ； ?K ； ?K ；?K ； ?K ，所以 K =。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 127 得：pKsDM ???? ，表 128 得， ???????? bPK ?，鉆頭的直徑為d=，所以， mmNM ?????? 。因此，實(shí)際所需要的夾緊力為 9 mmNW k ???? 。 夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率為 ?? ，單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力為：)( 21 ?? ???? ?? ????? tgtg LQF zO， 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1220，得 ?? =，表 1221，得 z ? =， ??? 292 　? ，表 1222，得 ??? ? 5092? 。 ?? ?tgf 。)( 210 ?? ???? ?? ????? tgtg LQF z=???? ? 12045 tg=。則作用在活動(dòng)壓塊上的夾緊力為：夾緊機(jī)構(gòu)受力如圖 2 所示。 所以 fLFM ???? 00 ?壓 = 2 2 2 ??? = 53088 2mmN? F 夾F壓LF 夾 圖 2 夾緊機(jī)構(gòu)受力示意圖 因 kW ＜ 壓M ，所以該螺旋機(jī)構(gòu)能滿足鉆削加工要求。 37 繪制夾具總體圖 當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。 繪圖時(shí)先用雙點(diǎn)劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個(gè)定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，就形成了夾具體。并 按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。 7 位置量規(guī)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)下圖所示的位置量規(guī) 。 ㈠ 結(jié)構(gòu)分析 1 分析 ⑴ 零件有一處位置公差要求 1)基準(zhǔn) F 2)基準(zhǔn) G ⑵ 被測(cè)要素均為中心要素 ,且遵守相關(guān)原則 。 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1D 工作部位本例按同時(shí)檢驗(yàn)設(shè)計(jì) 。 位置量規(guī)設(shè)計(jì)成主體量規(guī)和輔助 (活動(dòng) )量規(guī)。 技 術(shù) 要 求 材料 倒棱 去毛刺 40Cr 圖 11 工件 ⑴ 主體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 12（有關(guān)工作部位尺寸由計(jì)算決定）。 38 ⑵ 量規(guī)（活動(dòng)）輔助量規(guī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖將在圖紙上面繪制。 ㈡ 工作部位尺寸計(jì)算 ⑴ 量規(guī)公差 根據(jù) mmTt ? ，分別由表 43 和表 44 序號(hào)查得 mmTM ? mmWM ? mmt p ? mmt p ?? mmTG ? mmWG ? mmC ? mmFM ? ⑵ 按公式計(jì)算位置量規(guī)工作部分尺寸 mmDBG 14? （由工作者確定，現(xiàn)若取為 14mm ） )(15)( ??????? mmWTDD GGBGWG mm 14?? BGBG Dd mm mmmmCdd GTBGLG 0 i n )()( ??? ????? mmWTCdd GGBGWG ))()(()()( m i n ????????? mmmmtDd MMCBM )(33 ????? mmmmFdd MTMBMLM 0 ))( ??? ????? mmmmWTFdd MMMBMWM )()()()( 33 ????????? 圖 12 主體量規(guī) 39 8 小結(jié) 半軸的工藝及工裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中，主要完成了加工工藝過(guò)程的編制，設(shè)計(jì)了 2套夾具，一套是用來(lái)車(chē)削半軸的外圓，另一套是用來(lái)鉆削半軸圓盤(pán)上的 6 個(gè)均勻分布的小孔，最后設(shè)計(jì)了組合量規(guī)。 40 參考文獻(xiàn) [1] 王啟平 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì) [M].哈爾濱：哈爾 濱工業(yè)大學(xué)出版社， ～ 134,207～ 249. 報(bào) ,2020(12):105～ 108. [2].艾興 .肖詩(shī)綱 .切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) [M]，機(jī)械工業(yè)出版社， 2020年 3月。 [3] Subramanian V,Kumar Senthil K C .A multi agent approach to fixture design． Journal of Intelligent Manufacturing,2020,12(1):31～ 42. [4] 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)簡(jiǎn)明手冊(cè) [M]。哈爾濱：哈 爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。 [5] 東北重型機(jī)械學(xué)院 .洛陽(yáng)工學(xué)院等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， [6] 吳宗澤 .羅國(guó)華 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]， ～ . 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Fixturing analysis for stability consideration in an automated fixture design system． Journal of Manufacturing Science and Engineering,2020,124(2):98～ 104. 41 致 謝 歷時(shí)兩個(gè)月，本次設(shè)計(jì)順利完成。我在設(shè)計(jì)中也遇到了一些的問(wèn)題， 在導(dǎo)師的指導(dǎo)下順利得到了解決，導(dǎo)師嚴(yán)緊的工作作風(fēng)，淵博的知識(shí)。是我學(xué)習(xí)的榜樣，在此深深地感謝導(dǎo)師對(duì)我的指導(dǎo)。 ****** 20**年 5 月 25 日 42 西南農(nóng)業(yè)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加工工 藝卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 共 2 頁(yè) 產(chǎn)品名稱(chēng) 零件名稱(chēng) 半 軸 第 1