【導讀】制畢業(yè)設計說明書。定零件的定位方式，設計其夾緊裝置。本設計題目是加工閥體的工藝過程，因此。應根據(jù)其加工精度與表面粗糙度選擇可行的、合理的夾具。

　　

【正文】 d= 查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下簡稱《簡明手冊》）表 可得，加工余量為 。 （ 2） 確定進給量 按加工要求決定進給量 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 31 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，知當加工要求為 HT12 精度等級，材料為 HT250、 0d =， f=— （ 3） 按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表 ，當材料為 HT250， mmd ? 時，得鉆頭強度允許的進給量 f=（ 4） 按機床進給機構(gòu)強度決定進 給量 根據(jù)表 ，當 HBS=250， d? ， F=78488330 得機床進給量f=故綜合所述：進給量 f=（ 5） 確定切削速度 由表 5— 66 查得， HBS=250 時， 切削速度 Vc=（ 6） 時間定額計算 基本時間 tb= m in1 2 6 0 1 .5340i ??? ???nfL 輔助時間 ta=++++++= 攻螺紋 （ 1） 刀具的選擇： 刀具采 用高速鋼機動絲錐，規(guī)格為 M6。 （ 2） 按加工要求決定切削用量 根據(jù)《機械制造技術課程設計》表 583，知，當材料為 HT250， 0d =6mm，螺距 =，選擇： 進給量 1mm/r； 切削速度 ； 主軸轉(zhuǎn)速 120r/min 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 32 （ 3） 時間定額計算 基本 tb= s 8 8 . 840 . 1 51 2 0 1 . 2 0 1 . 5340i ??? ???? ??? ）（nfL 輔助時間 ta=++++++++= 鉆 2 M8 螺紋孔 （ 1） 鉆 8M 孔 機床：搖臂鉆床 AZ5125 刀具：根據(jù)參照《機械加工工藝手冊》表 硬質(zhì)合金麻花鉆頭。 鉆孔 ? 鉆孔前鑄件為實心，根據(jù)上文所的加工余量先鉆孔到 ? 再攻絲，所以 mm? 。 鉆削深度 pa =15mm 進給量 f ：根據(jù)《機械加 工工藝手冊》表 ，取 rmmf /? 切削速度 V ：參照《機械加工工藝手冊》表 ，取 /V m s? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ，有： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 1 6 0 1 1 6 9 . 3 1 / m in3 . 1 4 6 . 7vnrd? ??? ? ??， 按照《機械加工工藝手冊》表 取 1600 / minnr? 所以實際切削速度 v ： 3 . 1 4 6 . 7 1 6 0 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s? ??? ? ?? 走刀次數(shù)為 1，鉆孔數(shù)為 2 個 機動時間 1jt ：1 42 3 22 2 m i 3 16 00j Lt fn ??? ? ? ? ?? 輔助時間 ft ：參照《機械加工工藝手冊》表 ，取工步輔助時間為 。查《機械加工工藝手冊》表 取裝卸工件時間為 min1 。則： 1 .5 5 1 2 .5 5 m inft ? ? ? 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 33 (2) 攻 2M8 螺紋通孔 刀具：釩鋼機動絲錐 進給量 f ：查《機械加工工藝手冊》表 得所加工螺紋孔螺距 mm? ,因此進給量 /f mm r? 切削速度 V ：參照《機械加工工藝手冊》表 ，取0 .1 3 3 / 7 .9 8 / m inV m s m?? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 7 . 9 8 3 1 7 . 6 8 / m i n3 . 1 4 8Vnrd? ?? ? ??，取 350 / minnr? 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 n回 ：取 350 / minnr?回 實際切削速度 V? ： 0 3 . 1 4 8 3 5 0 0 . 1 5 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s? ??? ? ? ?? 加工數(shù)為 2 機動時間 2jt ：1 2 1 22 9 . 5 3 . 7 5 3 . 7 5 9 . 5 3 . 7 5 3 . 7 52 2 0 . 1 3 m i n1 . 5 3 5 0 1 . 5 3 5 0j l l l l l lt f n f n? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???回（ ） （ ） 輔助時間 ft ：參照《機械加工工藝手冊》表 ，取工步輔助時間為 。查《機械加工工藝手冊》表 取裝卸工件時間為 min1 。則： 1 .5 5 1 2 .5 5 m inft ? ? ? 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 34 第八章 閥體零件的專用夾具設計 專用夾具是為零件的某一道工序加工而設計制造的，在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中使用；在生產(chǎn)過程中它能有效地降低工作時的勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、并獲得較高的加工精度。 基本技術要求 保證被加工要素的加工精度。采用合理的定位、夾緊方案，選擇適當?shù)亩ㄎ弧A緊元件，確定合適的尺寸、形位公差。 提高勞動生產(chǎn)率。通過夾具結(jié)構(gòu)的合理設計，可以簡化操作過程，有效的減 少輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 具有良好的使用性能。簡單的總體解骨偶、合理的結(jié)構(gòu)工藝性、加工工藝性，使加工、裝配、檢驗、維修和使用更加簡便、安全、可靠。 經(jīng)濟性。在滿足加工精度的條件下，夾具結(jié)構(gòu)越簡單、元件標準化程度越高，其制造成本越低和周期越短，就可以爭取到更好的經(jīng)濟性。 設計主旨 本夾具主要用來鏜 Φ22 孔，在工件中的位置要求較嚴格，而其表面粗糙度要求嚴格，因此，本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而加工表面粗糙度不是主要問題。 專用夾具 本 夾具用于在車床上加工孔， 車床夾具主要用于零件的旋轉(zhuǎn)表面以及端面。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 35 車床夾具的主要類型 （ 1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設計的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進給運動 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu)。 角鐵式車床夾具 在車床上加 工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個 T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。 （ 2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運動，夾具做進給運動。 由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設計的 較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以閥體零件在車床上加工用專用夾具。 車床夾具的設計特點 （ 1） 定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求 當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。 當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越 大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 36 故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （ 2） 夾具與機床主軸的連接 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有 兩種方式： (1)對于徑向尺寸 D＜ 140mm，或 D＜ (2～ 3)d 的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖 8a 所示。這種連接方式定心精度較高。 (2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。 圖 8b 所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按 H7/h6 或 H7/js6 與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按 H7/h6 或 H7/js6 裝配在過渡盤的 凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。 對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖 8c 所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用 活套 在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。 圖 8d 所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許 有 ～ ，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 37 圖 81 車床夾具與機床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關手冊。 閥體零件的車床夾具專 用設計 （ 1） 夾具的總體結(jié)構(gòu)應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。 （ 2） 當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。 （ 3） 為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問 題，必要時應該加防護罩。 夾具的設計步驟 本夾具用于在車床上加工孔。工件以端面、一圓柱型塊、一支撐釘為定位基準，在定位環(huán)上實現(xiàn)完全定位，采用手動螺旋壓板機構(gòu)夾緊工件，該夾緊機構(gòu)設 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 38 計簡單、夾緊可靠。工件先定位于平型塊上，然后通過，支撐釘，圓柱型塊和壓板與車床定位，扭緊壓板上的螺母，就可以對閥體的的孔進行加工。當加工完成后，松開螺母，就可以取出閥體。 夾具類型的選擇 根據(jù)本閥體加工要求及其工藝性，在加工孔時所用夾具為專用夾具，由于該工件生產(chǎn)為中、大批量生產(chǎn)，且工件外形輪廓小、重量輕、加 工要求不高，在保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的前提下，盡量簡化結(jié)構(gòu)，做到經(jīng)濟合理。根據(jù)加工分布情況，擬定選用螺旋夾緊方式。 定位方案的確定 由零件圖分析的 ? 22 加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達到加工要求。先設計夾具 cad 圖 82，83 如下： 圖 82 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 39 圖 83 選擇定位元件為：支承板，支撐釘。支撐板限制了 X,Y,Z 方向的移動自由度，X,Y 方向的轉(zhuǎn)動自 由度，支撐釘限制了 Z 方向的轉(zhuǎn)動自由度?？梢?，定位方案選擇合理。 選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下： ； ，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。 、方便、迅速、省力。