【正文】 7 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為 46，硬度為中軟 1 級，陶瓷結合劑， 6號組織，平型砂輪，其尺寸為 350 40 127（ D B d）。 （ 2）切小用量的選擇。砂輪轉速 n 砂 =1500r/min（見機床說明書）， v 砂 =。 軸向進給量 fa==20mm（雙行程） 工作速度 vW=10m/min 徑向進給量 fr=（ 3）切削工時。當加工一個表面時 t1=2LbZbk/1000v fa fr (見《工藝手冊》表 ) 式中 L加工長度 73mm； b加工寬度， 68mm； Zb單面加工余量， ； k系數(shù)， ； v工作臺移動速度（ m/min）； fa工作臺往返一次砂輪軸向進給量（ mm）； fr工作臺往返一次砂輪徑向進給量（ mm）。 t1=2 73 68 10 20 =10920/3000=（ min） 當加工兩端面時 tm= 2=（ min） 工序 60：鉆螺紋底孔 4Φ 并倒角 120176。 f= =（ mm/r） （《切削手冊》表 ） v=20m/min （《切削手冊》表 及表 ） 所以 ns=1000v/∏ D=1000 20/∏ =950（ r/min） 按機床取 nW=960r/min，故 v=。 南昌航空大學學士學位論文 26 切削工時（ 4 個孔） l=19mm， l1=3mm， l2=1mm tm=（ l+l1+l2） /nWf= 倒角仍取 n=960r/min。手動進給。 工序 65：攻螺紋 4M8mm 及 Rc1/8 由于公制螺紋 M8mm 與錐螺紋 Rc1/8 外徑相差無幾，故切削用量一律按 加工 M8選取 v=所以 ns=238r/min 按機床選取 nW=195r/min，則 v=。 機動工時 l=19mm， l1=3mm， l2=3mm 攻 M8 孔 tm1=（ l+l1+l2） *2/nf*4=(min) 攻 Rc1/4 孔 l=11mm， l1=3mm， l2=0mm tm2=（ l+l1+l2） /nf*2=(min) 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片，見工藝單 。 南昌航空大學學士學位論文 27 4． 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專 用夾具。 經過與指導老師協(xié)商，決定設計第 20 道工序 —— 鉆擴花鍵底孔 Φ 43mm 及锪沉頭孔 Φ 55mm 車床夾具和 40 道工序 —— 粗銑Φ 39mm 二孔端面的銑床夾具。 20 道工序將用于車床 C365L，刀具為 小 鉆頭。 40 道工序 夾具將用于 X63 臥式銑床。刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，對工件的兩個端面同時進行加工。 在這里主要對銑床夾具進行分析如下： 問題的提出 本夾具主要用來粗銑Φ 39mm 二孔的兩個端面，這兩個端面對Φ 39mm 孔及花鍵孔都有一定的技術要求。但加工本道工序時，主要應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度， 而精度則不是主要問題。 夾具設計 定位基準的選擇 由零件圖可知，Φ 39mm 二孔端面應對花鍵孔中心線有平行度及對稱度要求，其設計基準為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零，應該選擇以花鍵孔定位的自動定心夾具。但這種自動定心夾具在結構上將過于復雜，因此這里只選用以花鍵孔為主要定位基面。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把鑲齒三面刃銑刀對兩個Φ 39mm 孔端面同時進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。 切削力及夾緊力計算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，Φ 225mm， z=20 F= CF xpa FFyz Faue FZ/dρ Fnw F（見《切削手冊》表 ） 其中： CF=650， ap =， xF=， fz=， yF=， а e=40mm （在加工面上測量的近似值） uF=， d0=225mm， qF=， wF=0， z=20 南昌航空大學學士學位論文 28 所以 F=650 20/ =1456（ N） 當用兩把刀銑削時， F 實 =2F=2912（ N） 水平分力： FH= 實 =3203（ N） 垂直分力： Fv= 實 =873（ N） 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù) K=K1K2K3K4。 其中： K1為基本安全系數(shù) ； K2為加工性質系數(shù) ； K3為刀具鈍化系數(shù) ； K4為 斷續(xù)切削系數(shù) 。 所以 F′ =KFH= 3203=6395（ N） 選用氣缸 斜楔夾緊機構，楔角а =10176。，其結構形式選用Ⅳ型，則擴力比 i=。 為克服水平切削力，實際夾緊力 N應為 N（ f1+f2） =KFH 所以 N=KFH/（ f1+f2） 其中 f1及 f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)， f1=f2=。則 N=6395/=12790（ N） 氣缸選用Φ 100mm。當壓縮空氣單位壓力 p= 時，氣缸推力為 3900N。由于已知斜楔機構的擴力比 i=，故由氣缸產生 的實際夾緊力為 N 氣 =3900i=3900 =13338（ N） 此時 N 氣 已大于所需的 12790N 的夾緊力，故本夾具可安全工作。 定位誤差分析 （ 1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一花鍵軸， 該定位花劍軸的尺寸與公差現(xiàn)歸定位與本零件在工作時與其相配花鍵軸的尺寸與公差相同，即 16 43H11 50H8 5H10mm。 （ 2）零件圖樣規(guī)定Φ ? mm 花鍵孔鍵槽寬中心線與Φ ?? mm 兩孔中心線轉角公差為 2176。由于Φ 39mm 孔中心線應與其外端面垂直，故要求Φ 39mm 二孔端面之垂線應與Φ 50mm 花鍵孔鍵槽寬中心線轉角公差為 2176。此項技術要求主要應由花鍵槽寬配合中的側向間隙保證。 已知花鍵孔鍵槽寬為 ? mm，夾具中定位花鍵軸鍵寬為 ? mm，因此當零件安裝在夾具中時，鍵槽處的最大側向間隙為 南昌航空大學學士學位論文 29 Δ bmax=（ ） =（ mm） 由此而引起的零件最大轉角а為 tanа =Δ bmax /R=所以 а =176。 即最大側隙能滿足零件的精度要求。 （ 3）計算Φ 39mm 二孔外端面銑加工后與花鍵孔中心線的最大平行度誤差。 零件花鍵孔與定位心軸外徑的最大間隙為： Δ max=（ ） =（ mm） 當定位花鍵軸的長度取 100mm 時，則由上述間隙引起的傾角為 。此即為由于定位問題而引起的Φ 39mm 孔端面對花鍵孔中心線的最大平行度誤差。由于Φ39mm 孔外 端面以后還要進行磨削加工，故上述平行度誤差值可以允許。 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率。為此，應首先著眼于機動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將使整個夾具過于龐大。因此，應首先設法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜楔夾緊機構，盡量增加該 夾緊機構的擴力比；三是在可能的情況下，適當提高壓縮空氣的工作壓力（由 增至 ），以增加氣缸推力。結果，本夾具總的感覺還比較緊湊。 夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體表面上的一對定位鍵可使整個夾具在機窗工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖及具體零件圖分別見圖紙。 車床夾具操作的簡要說明 工件 以后端面為主要定為基準，靠在可換卡爪內端面上；當四個卡爪在與其接觸時，自動定心與夾具上。 工件的定心加緊由機床 主軸后端的氣缸（圖中未畫出）帶動，當拉桿螺釘由氣缸活塞桿帶動左拉時，通過連接套 8帶動壓套 16左移，推動鋼球 9，外錐套 15，從而南昌航空大學學士學位論文 30 使上下兩杠桿 3繞固定支點擺動，撥動上下兩可換卡爪 12同時向中心移動加緊工件；此時外錐套 15 停止移動，由于壓套 16繼續(xù)左移，因此鋼球 9沿外錐套斜面向下滑動壓向內錐套 10 迫使內錐套左移，從而左右兩可換卡爪亦向中心移動，最后四抓同時定心且加緊工件。由于外錐套浮動，且每對杠桿擴力比相等，故四抓加緊力相等。 可換卡爪 12 由壓緊塊 11 同滑塊 14裝在一起，在卡爪徑向 T形槽內滑動小?？蓳Q卡抓與滑塊 之間開有鋸形齒，以調節(jié)卡爪的徑向位置。 本夾具加緊迅速，可靠，適用與成批生產小?？蓳Q卡抓可更換調整。 南昌航空大學學士學位論文 31 總 結 通過對萬向節(jié)滑動叉 機加 工藝 及 工裝的設計，我對以往所學的 理論基礎 、專業(yè)知識和基本技能進行了一次較為全面的訓練，培養(yǎng)了我嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、獨立分析和解決問題的能力以及 敢 于創(chuàng)新的精神。 在設計的過程中通過對零件圖的研究和分析制定了一套合理的工藝，本工藝在理論上是可行的，并且對于圖紙上要求的粗糙度，位置度，尺寸精度等都可以較好的滿足。還具有較好的經濟性。為了能更好的加工還 對典型的工序進行了專用夾具的設計，在夾具的設計過程中，我們始終按照夾具的設計基本原則并結合實際情況，做到夾具結構局部優(yōu)化與整體化于一體，在保證其功能前提下，盡量簡化夾具的結構和增加夾具自動化的能力。通過本次設計， 我充分認識到學習先進軟件的必要性，先進的軟件能提高效率和減少設計者時間上的成本。在本次論文設計中，焦老師給了我很多指導和鼓舞，特別是焦老師身上的 嚴謹治學和耐心的教導，使我能完成本次的設計。 在設計與論文編寫過程中，由于學生水平有限，其中難免會有一些缺點和不足，懇請老師及同學批評并指正。 南昌航空大學學士學位論文 32 參考文獻 [1] 王先逵，機械制造工藝學，北京，機械工業(yè)出版社， [2] 孟少農，機械加工工藝手冊，北京，機械工業(yè)出版社， 1991 [3] 陳宏均，典型零件機械加工生產實例，北京，機械工業(yè)出版社， [4] 劉友才，機床夾具設計，北京，機械工業(yè)出版社， [5] Boye and ， 1982 [6]哈爾濱工業(yè)大學，上海工業(yè)大學主編 .機械夾具設計 .上海：上 ?？茖W技術出版社， 1983 [7]東北重型機械學院，洛陽 工學院，第一汽車制造廠職工大學編 .機械夾具設計手冊 .上海：上海科學技術出版社， 1990 [8]機械工程手冊 電機工程手冊 編輯委員會 .機械工程手冊 第 9 卷 .北京：機械工業(yè)出版社，1982 [10]李益民主編 .機械制造工藝設計簡明手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 1994 [11]艾 興，肖詩綱主編 .切削用量手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 1994 [12] 吳孟紅主編 .工裝通用件手冊 .南昌：南昌飛機制造公司出版， 1984 南昌航空大學學士學位論文 33 致 謝 四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號 ，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。四年的求學生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻給一位平凡的人，我的導師。我不是您最出色的學生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術目標，領會了基本的思考方式，從論文題目的選定到 論文寫作的指導 ,經由您悉心的點撥 ,再經思考后的領悟 ,常常讓我有 “山重水復疑無路 ,柳暗花明又一村 ”。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ 最后再一次