【導(dǎo)讀】本課題設(shè)計(jì)的意義是通過―軸承座加工工藝及加工下底面夾具設(shè)計(jì)‖這一設(shè)計(jì)工作，了解并掌握工藝規(guī)程的編制及夾具的設(shè)計(jì)，以便在將來的工作中正確的使用。誤差的分析與計(jì)算、夾具裝配圖及非標(biāo)準(zhǔn)定位元件的零件圖繪制。并通過使用CAD軟件進(jìn)行圖紙的繪制，在繪制的過程中全方面了解零件的功能。本次夾具設(shè)計(jì)屬于在眾多的夾具設(shè)計(jì)中屬于普遍的夾具形式，但其中也有一些不足，

　　

【正文】 P527 刀具選用硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，其參數(shù)如下： L=175mm,d=9mm, mml 1151 ? ，根據(jù) [10]所選用的機(jī)床為立式鉆床 Z525，查 [7]P870 表9105，取 則 rmmf /? 。 （ 3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200， 查 [7]P870 表 9105，選擇切削速度為 min/40mVc ? 。計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速wcs dvn ? ?? ?1000 ， m in/9401 0 0 0 rn s ??? ? ，張海政：軸承座加工工藝及加工下底面夾具設(shè)計(jì) 18 min/1415 rns ? ， 查 [2]表 32 選取 min/1500 rnw ? 。 即得實(shí)際切削速度為 m in/1 0 0 0mndv ???? ， m in/1 0 0 01 5 0 09 mv ??? ? ， min/ mv ? （ 4）基本時(shí)間的確定 工件加工計(jì)算長度 l=15mm； 刀具的切入、切出長度 mml 51 ? ； 所以計(jì)算切削加工工時(shí)為 nfllT ??? 1， m 515???T ， T=。 工步四： 鉆軸承孔左右端面的 mm74 ?? （ 1） 切削深度 mmap 7? 。 （ 2） 進(jìn)給量的確定 查 [7]P527 刀具選用硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，其參數(shù)如下： L=156mm,d=7mm, mml 1021 ? ，根據(jù) [10]所選用的機(jī)床為立式鉆床 Z525，查 [7]P870 表9105，取 則 rmmf /? 。 （ 3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料 為 HT200， 查 [7]P870 表 9105，選擇切削速度為 min/40mVc ? 。計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速wcs dvn ? ?? ?1000 ， m in/9401 0 0 0 rn s ??? ? ，min/2123 rns ? ， 查 [2]表 32 選取 min/1500 rnw ? 。 即得實(shí)際切削速度為 m in/1 0 0 0mndv ???? ， m in/1 0 0 01 5 0 07 mv ??? ? ， min/ mv ? （ 4）基本時(shí)間的確定 工件加工計(jì)算長度 l=18mm； 刀具的切入、切出長度 mml 51 ? ； 所以計(jì)算切削加工工時(shí)為 nfllT ??? 1 ， m 518???T ， T= 則鉆四個(gè)底孔總用時(shí)為 T?6 =。 工序 XIII 攻各螺紋孔的螺紋 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 工步一 攻 工件頂面孔 ? 至 M20? 螺紋深 20mm,查 [4] 表 611 高速鋼絲錐攻螺紋切削用量 查的切削速度min/84 mv ?? ,取切削速度 min/6mv? ， M20 螺距為 . 計(jì)算機(jī)床轉(zhuǎn)速為： dvns ??? ?1000 ， m in/20 61 0 0 0 rns ? ?? ? ， min/ rns ? 查 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 32 選取 min/85rnw ? 。 即得實(shí)際切削速度為： 1000dnv ???? ， m i n/1 0 0 08520 mv ??? ? ， min/ mv? 計(jì)算切削工時(shí)：鉆孔深度為 mml 20? ； 切入深度為 mml 51? ； 所以切削工時(shí)： fn llT w??? 1 ， sT 520 ???? ， sT ? 工步二： 攻軸承孔后端面的 ? 至 M16 ? 螺紋深 15mm, 查 [4] 表 611 高速鋼絲錐攻螺紋切削用量 查的切削 速度min/84 mv ?? ,取切削速度 min/6mv? ， M16 螺距為 . 計(jì)算機(jī)床轉(zhuǎn)速為： dvns ??? ?1000 ， m in/16 61 0 0 0 rns ? ?? ? ， min/ rns ? 查 [2]表 32 選取 min/85rnw ? 。 即得實(shí)際切削速度為： 1000dnv ???? ， m i n/1 0 0 0 1 916 mv ??? ? ， min/ mv ? 計(jì)算切削工時(shí)：鉆孔深度為 mml 15? ； 切入深度為 mml 51? ； 所以切削工時(shí)： fn llT w??? 1 ， sT 515 ???? ， sT ? 。 工步三： 攻軸承孔后端面的 mm9? 至 M10 1? 張海政：軸承座加工工藝及加工下底面夾具設(shè)計(jì) 20 螺紋深 15mm, 查 [4] 表 611 高速鋼絲 錐攻螺紋切削用量 查的切削速度min/84 mv ?? ,取切削速度 min/6mv? ， M10 螺距為 1mm. 計(jì)算機(jī)床轉(zhuǎn)速為： dvns ??? ?1000 ， m in/10 61 0 0 0 rns ? ?? ? ， min/ rns ? 查 [2]表 32 選取 min/150 rnw ? 。 即得實(shí)際切削速度為： 1000dnv ???? ， m i n/1 0 0 01 5 010 mv ??? ? ， min/ mv ? 計(jì)算切削工時(shí)：鉆孔深度為 mml 15? ； 切入深度為 mml 51? ； 所以切削工時(shí)： fn llT w??? 1 ， sT 601150 515 ???? ， sT 8? 。 工步四： 攻軸承孔左右端面的 mm74 ?? 至 M8 1? 螺紋深 15mm, 查 [4] 表 611 高速鋼絲錐攻螺紋切削用量 查的切削速度min/84 mv ?? ,取切削速度 min/6mv? ， M8 螺距為 1mm. 計(jì)算機(jī)床轉(zhuǎn)速為： dvns ??? ?1000 ， m in/861 0 0 0 rns ??? ? ， min/ rns ? 查 [2]表 32 選取 min/265rnw ? 。 即得實(shí)際切削速度為： 1000dnv ???? ， m i n/1 0 0 02 6 58 mv ??? ? ， min/ mv ? 計(jì)算切削工時(shí)：鉆孔深度為 mml 15? ； 切入深度為 mml 51? ； 所以切削工時(shí)： fn llT w??? 1 ， sT 601265 515 ???? ， sT ? 。 則攻四個(gè)螺紋所用時(shí)間為 6? T=。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 第 5 章 夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要 設(shè)計(jì)粗銑底平面，該底平面對孔 ∮ 130 的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此底平面時(shí)，其他都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：粗銑平面對孔 mm130? 的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用 V 形塊定心自動(dòng)找到中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 采用 V 形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術(shù)要求。同 時(shí)，應(yīng)加一側(cè)面定位支承來限制一個(gè)沿 Y? 軸移動(dòng)的自由度。 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 000 15~10?? 000 12~8?? 00 8~5?n? 00 25~15?? mmD 80? 8?Z zmmaf /? mmap ? [11]表 129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： PzppC zKBDfaCF ?? (51) [11]表 1021 ?? 得： 294?pC 對于灰鑄鐵： )190(HBKp ? (52) 取 175?HB ， 即 ?pK 所以 NF C 1 6 9 4 ???????? ? [9]表 12 可得： 垂直切削力 ： NFF CCN ?? (53) 背向力： NFF CP 4 ?? (54) 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找 出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK ?? (55) 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210 KKKKKKKK ? (56) 式中： 60 ~KK 為各種因素的安全系數(shù)，見 [11]表 121 ?? 可得： 張海政：軸承座加工工藝及加工下底面夾具設(shè)計(jì) 22 ????????K )( 6 2 1 6 6 NFKW CK ????? (57) )( 3 6 0 4 9 NFKW CNK ????? (58) )( 4 4 NFKW PK ????? (59) 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： )( 210 ????? ???? tgtgQLW z (510) 式 中參數(shù)由參考文獻(xiàn) [11]可查得： 0??? 912 ???? 0592 ??? ?? 其中： )(80mmL? )(50NQ? 螺旋夾緊力： )( NW ? 易得： KWW?0 經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠 定位誤差分析 該夾具以平面定位 V 形塊定心， V 形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為105105_266? 。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 gwj ????? 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 j? ，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj ????? ??????????? (511) [11]可得： 平面定位 V形塊定心的定位誤差 ： 0?? ?WD 夾 緊誤差 ： ?c o s)( m inm a x yyjj ??? ? (512) 其中接觸變形位移值： mmlNcHBkRk nZHBaZR aZy 0 0 ))(( 1 ????? mmyjj 0 0 3 o s ???? ? ? 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 磨損造成的加工誤差： Mj?? 通常不超過 夾具相對刀具位置誤差： AD?? 取 誤差總和： mmmmwj 5 2 ????? 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5. 4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn) 真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘和 V 形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 張海政：軸承座加工工藝及加工下底面夾具設(shè)計(jì) 24 結(jié)論與展望 本課題是 軸承座 機(jī)械加工工藝及 下底面 夾具設(shè)計(jì)。通過本課題的設(shè)計(jì)，我總結(jié)了以下幾點(diǎn)規(guī)律： （ 1）編制工藝規(guī)程必須要清楚零件的作用，分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性能 ； （ 2）編制工藝規(guī)程 要做到擬定多種加工工藝 加工 路線，結(jié) 合 實(shí)際所具有的人力 、設(shè)備等資源條件進(jìn)行綜合比較，選擇最