【導(dǎo)讀】日—日擬定零件的加工工藝規(guī)程，繪制各主要工序的工藝卡片?！赵O(shè)計(jì)并繪制出機(jī)床夾具圖、夾具零件圖、拉刀結(jié)構(gòu)。日—日整理設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。6．16日—日：準(zhǔn)備答辯。?。粰C(jī)床夾具設(shè)計(jì)，機(jī)床夾具包括一些主要的夾具組成，夾具的類型，夾具的功能，刀具，拉刀的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，種類，拉削銷孔的主要刀具的設(shè)計(jì)。在加工過(guò)程和減少定位誤差，加工效率高。組合夾具，專有夾具，操作簡(jiǎn)便，縮短了。合理有序的工序不足，以減少工件量，節(jié)約資源。中的切割保持和主銷孔的同軸度。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，并確保準(zhǔn)確和精度，拉削過(guò)。程中就用一次行程可以完成拉削過(guò)程，提高加工效率。其他問(wèn)題，根據(jù)加工余量，大小，工件材料的設(shè)計(jì)需要的刀具。拉刀這種工具，具有。高效率，高精密加工的特點(diǎn)，在機(jī)械加工中被廣泛的加工應(yīng)用。

　　

【正文】 可知在一次走刀內(nèi) 切完取 背吃刀量.5mm2?pa 2） 確定切削速度由表 知 v 取 70m/min 由于上表中的參數(shù)與實(shí)際不 完全一致查表知 1 5 0,2 3 5 v ????? TmYXC vv ， 則 m / m i 235a ????? VV YX v fT Cv 工序 10：鉆鉸錐孔 1. 鉆孔：（ 1）刀具的確定：選擇 25? 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 （ 3） 確定鉆削用量： 1） 確定進(jìn)給量 f 查手冊(cè)知 f=～ , .80klf ? ，故 r/~.~ ?? ）（， 查立式六工位鉆鉸組合機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 f=2)確定切削 速度 v：根據(jù)所給條件可直接在表 中用插入法計(jì)算器得 V=25m/min 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全一致應(yīng)進(jìn)行修正查表： ?MVK , .800?LVK 則 , ????V , m in/ 0 , rd vn ?? 2. 鉸錐孔 1） 刀具的確定 ：選用 1:8 高速鋼錐形鉸刀 2） 確定鉸孔切削用量：確定進(jìn)給量 f，根據(jù)表 f= 按立式六工位鉆鉸組合機(jī)床 2A449X 說(shuō)明書(shū)取 f=切削速度 v及 n，根據(jù)表 取 v=4～ 6m/min 這里取 5m/min 切削速度的修正系數(shù)由表 ?MVK ， ?K 故 m in/ ????， min/ 0 , rd vn ???? ?? 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)取 n=35r/min m / m i 35291000 ndv 0 ???? ?? 工序 14：精磨軸頸 : 、 55? 、 85? 與端面 （ 1）選擇砂輪。見(jiàn)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》第十章中磨具中從表 106表106表 106表 1067 選擇結(jié)果為 WA54L6P300 35 127 其含義為：砂輪末了為白剛玉，粒度為 54 號(hào)，硬度為中軟 2 級(jí)，陶瓷結(jié)合劑， 6 號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為 300 35 120（ D B d）。 （ 2）切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速 砂n =1500r/min， 砂v = 軸向進(jìn)給量 af =32 ㎜ 工件速度 wv =10m/min 頸項(xiàng)進(jìn)給量 rf = ㎜（雙行程） （ 3）切削工時(shí) 根據(jù)： 1 2t 1000 barLBZ Kff? （見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 68） 式中： L－－加工長(zhǎng)度 B－－加工寬度 bZ －－ 單面加工余量 k－－系數(shù)， v－－工作臺(tái)移動(dòng)速度（ m/min) af －－ 工作臺(tái)往返一次砂輪軸進(jìn)給量（㎜） rf －－ 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量（㎜） 軸頸 40? 加工工時(shí) m i 1 ???? ?????t 軸頸 55? 加工工時(shí) m i 2 ???? ?????t 軸頸 85? 加工工時(shí) m i 3 ???? ?????t 該工序的總工時(shí)是： m i ??????? tttt 各工序加工尺寸、加工余量、精度。 重點(diǎn)工序加工精度保證措施 轉(zhuǎn)向節(jié)精磨工序保證兩支承軸頸 ）（ ? 、 ）（ ? 對(duì)軸心線的同軸度為.01mm0? ，大軸頸端面和油封頸端面對(duì)軸心線的垂直度分別為 .03mm0? 和 ..05mm0? ，若按傳統(tǒng)工藝采用端面外圓磨床和外圓磨床分別磨削 85h8? 外圓和端面、 55f6? 外圓和端面及 40g6? 外圓，需要三次裝夾定位。由于工藝系統(tǒng)的誤差和定位誤差的影響，磨出的各外圓位置度保證不了產(chǎn)品要求。 為了減少多次裝夾產(chǎn)生的定位誤差， CA141 轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸磨削工序采用進(jìn)口的雙砂輪端面外圓磨床 4RPLA。一次裝夾定位，同時(shí)磨出 40g6? 外圓、 55f6? 外圓及端面、 85h8? 外圓及端面及 R71mm、 兩處圓角每磨 20 件，金剛石按仿形靠模自動(dòng)修整一次砂輪使切削微刃總處于銳利期和半鈍期 狀態(tài)，從而獲得較低的表面粗糙度。零件軸向和徑向的磨削量分別為 左右，但是，每個(gè)零件裝夾后軸向位置都不同，為了保證等量磨削，軸向探測(cè)器使砂輪架自動(dòng)調(diào)整工件的相應(yīng)位置。 機(jī)床有自動(dòng)測(cè)量自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，當(dāng)砂輪修整后直徑變小，步進(jìn) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)砂輪架遞進(jìn)補(bǔ)償砂輪的修磨量，使零件保持而定的尺寸。磨削過(guò)程中動(dòng)態(tài)數(shù)字顯示，到預(yù)定尺寸砂輪架自動(dòng)退回。 一個(gè)工作循環(huán)砂輪經(jīng)過(guò)：快速進(jìn)給 —— 稍停 —— 粗磨 —— 稍停 —— 精磨 —— 稍?！?光磨 —— 稍停 —— 快速退回等工序。稍停時(shí)間很短，在加工過(guò)程中觀察不出砂輪進(jìn)給運(yùn)動(dòng)變化，但它起到了由于切削力而產(chǎn)生的工藝系統(tǒng)彈性變形的回復(fù)和制件圓度修整等作用。 因此磨出的零件尺寸誤差不大于 表面粗糙度 aR 值不大于 ? 位置度均在產(chǎn)品要求范圍內(nèi)。 第 4 章 夾具設(shè)計(jì) 夾具概述 機(jī)床夾具及其組成 機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是在使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。機(jī)床夾具的基本組成部分是： 1）定位元件或裝置 用以確定工件在夾具中的位置 2）刀具導(dǎo)向元件或裝置 用以引導(dǎo)刀具或者用以調(diào)整刀具相對(duì)于夾具的位置 3）夾緊元件或裝置 用以?shī)A緊工件 4） 連接元件 用以確定夾具在機(jī)床上的位置并與機(jī)床相連接 5）夾具體 用以連接夾具各元件及裝置，使之成為一個(gè)整體，并通過(guò)它將夾具安裝在機(jī)床上 6）其他元件或裝置 除上述各部分以外的元件或裝置 機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具按其使用范圍可以分為以下五種基本類型 。 1）通用夾具 2）專用夾具 3）通用可調(diào)整夾具和成組夾具 4）組合夾具 5）隨行夾具 機(jī)床夾具的功用 1）保證加工質(zhì)量 機(jī)床夾具的主要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工件的加工面與定位面之間以及被 加工表面之間的位置精度。使用夾具后，這種精度主要靠夾具和機(jī)床來(lái)保證，不再依賴工人的技術(shù)水平。 2）提高生產(chǎn)效率，降低成本，使用夾具后可減少劃線、找正等輔助時(shí)間按，且易于實(shí)現(xiàn)多件，多工位加工。 3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 在機(jī)床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。 工件在夾具上的定位 常用的定位方法與定位元件 （一）工件以平面定位 平面定位的主要形式是支撐定位。夾具上常用的支撐元件有： 1 固定支撐 固定支撐有支撐釘和支撐板兩種形式。 （ 1）支撐釘 只能限制一 個(gè)自由度：兩個(gè)支撐釘組合形成直線定位副，限制兩個(gè)自由度；三個(gè)支撐釘組成平面定位副，限制三個(gè)自由度。支撐釘組合多用于粗基準(zhǔn)定位。 圖 41支撐釘?shù)姆N類和形狀 （ 2）支撐板 這種定位元件多用于精基準(zhǔn)平面定位且成組使用。一組支撐板，與精基準(zhǔn)面接觸形成平面定位副，相當(dāng)于三個(gè)支撐釘或三個(gè)點(diǎn)定位副，限制三個(gè)自由度。一塊長(zhǎng)支撐板定位時(shí)，形成線定位副。限制兩個(gè)自由度。 圖 42支撐板的種類和形狀 2 可調(diào)支撐 支撐點(diǎn)位置可以調(diào)整的支撐稱為可調(diào)支撐。當(dāng)工件定位表面不規(guī)整以及工件批與批之間毛坯尺寸變化較大時(shí) ，常使用可調(diào)支撐。有時(shí)，可調(diào)支撐也可用作成組夾具。 3 自位支撐 自位支撐在定位過(guò)程中，支撐本身可以隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動(dòng)調(diào)整并與之相適應(yīng)。 4 輔助支撐 輔助支撐是在元件定位后才殘余支撐的元件，它不起定位作用。 （二） 工件以圓柱孔定位 工件以圓柱孔定位大都屬于定心定位（定位基準(zhǔn)為孔的軸線），夾具上相應(yīng)的定位元件是心軸和定位銷。 （三）工件以外圓表面定位 工件以外圓表面定位有兩種形式，一種是定心定位，一種是支撐定位。工件以外圓表面支撐定位常用的定位元件是 V型塊。 工件在夾具中的夾緊 夾緊裝置時(shí)夾具的重要組成部分。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，應(yīng)滿足一下基本要求。 1）在夾緊過(guò)程中，應(yīng)能保持工件定位時(shí)所獲得的正確位置。 2）夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。夾緊機(jī)構(gòu)一般要有自鎖作用，保證在加工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)或振動(dòng)。夾緊工件時(shí)，不允許工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。 3）夾緊裝置應(yīng)操作方便、安全、省力。 4）夾緊裝置的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、緊湊。并盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。 二 夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和 作用點(diǎn)三個(gè)要素，它們的夾緊機(jī)構(gòu)中首先要解決的問(wèn)題。 （一）夾緊力方向的選擇 夾緊力方向的選擇一般應(yīng)遵循以下原則： 1）夾緊力的作用方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位。為此一般要求主要夾緊力應(yīng)垂直指向主要定位面。 2)夾緊力的作用方向應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形。 3）夾緊力的作用方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。 （二）夾緊力作用點(diǎn)的選擇 夾緊力作用點(diǎn)的選擇是指夾緊力作用方向已定的情況下，群定夾緊元件與工件接觸點(diǎn)的位置和接觸點(diǎn)的數(shù) 目。一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)對(duì)支撐元件或位于之成員間所形成的支撐面內(nèi)，以保證工件已獲得的定位不變。 2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的變形。 3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以便減少切削力對(duì)工件造成的翻轉(zhuǎn)力矩。必要時(shí)應(yīng)在工件剛度差的部位增加輔助支撐并施加夾緊力，以減少切削過(guò)程中的振動(dòng)和變形。 （三）夾緊力大小的估算 在夾緊力方向和作用點(diǎn)位置確定后，還需合理的確定夾緊力的大小。夾緊力不足，會(huì)使工件在切削過(guò)程中產(chǎn)生位移并容易引起振動(dòng)；夾緊力過(guò)大又會(huì) 造成工件或夾具不應(yīng)有的變形或表面損傷。因此，應(yīng)對(duì)所需的夾緊力進(jìn)行估算。 估算夾緊力的一般方法是將工件視為分離體，并分析作用在工件上的各種力；再根據(jù)力系平衡條件，確定保持工件所需的最小夾緊力；最后將此最小夾緊力乘以適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，即可得到所需要的夾緊力。 三 常用的夾緊機(jī)構(gòu) （一）斜楔夾緊機(jī)構(gòu) （二）螺旋夾緊機(jī)構(gòu) （三）偏心夾緊機(jī)構(gòu) （四）鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) （五）定心夾緊機(jī)構(gòu) （六）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 拉主銷孔夾具設(shè)計(jì) 由于轉(zhuǎn)向節(jié)的特殊不對(duì)稱形狀，在對(duì)其進(jìn)行加工時(shí)，需要設(shè)計(jì)專有 夾具。在轉(zhuǎn)向節(jié)的加工過(guò)程中，主要有銑、鉆擴(kuò)孔、拉孔、拉鍵槽、車、磨、惚、鏜八種加工工藝，一共有八種空間為之需要夾具設(shè)計(jì)。在此，只對(duì)其中的工序之一拉主銷孔的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 研究加工圖樣 該工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、熱處理要求、主要表面的加工精度、表面粗糙度如下圖所示： 圖 43加工參數(shù) 被加工件的毛坯是鑄件，拉主銷孔工序的加工余量是 ，加工精度為 工序所使用的機(jī)床是臥式拉床 7A520，所使用的道具師組合式圓孔拉刀。在本工序之前工件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、主要表面的加工精度 、表面粗糙度如下圖所示： 圖 44加工件參數(shù) 本由于拉削的獨(dú)特特地，拉刀的后一個(gè)（后一組）刀齒高于前一個(gè)刀齒，因而能夠在一次拉削行程中，將工件余量金屬材料一層一層的切除掉。 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 該家具用于臥式拉成，屬于拉削盤(pán)類工件的內(nèi)孔。 圖 45夾具圖 轉(zhuǎn)向節(jié)以法蘭面兩側(cè)底面放在四個(gè)支撐銷 4 上與定位。工件由拉刀自動(dòng)找正球心。球面滑塊 3 能在各個(gè)方向上做適量的轉(zhuǎn)動(dòng)，便于工件自動(dòng)定位。本夾具采用了支撐滑座 半圓鍵型搖板 1組成的自定位支撐機(jī)構(gòu)。 加工時(shí)首先將轉(zhuǎn)向節(jié)放在夾具行，四 個(gè)彈性支撐銷 4 分別支撐法蘭面兩側(cè)，支撐銷可沿垂直方向上、下移動(dòng)。由于零件的重量壓迫支撐銷下移，支撐銷內(nèi)有彈簧，提供一定緩沖并使工件得到一定程度上的支撐，使轉(zhuǎn)向節(jié)主銷孔與導(dǎo)向套大致同軸。搖板 9通過(guò)彈簧和螺釘與球面滑塊 3 連接，球面滑塊能繞 z 軸和 y 軸做適量的轉(zhuǎn)動(dòng)起到自定位的作用。 當(dāng)拉刀拉削零件時(shí)，端面 右邊 M 先受力，軸向切削力迫使零件的 左面 端面靠緊搖板的上部，搖板形狀象半圓鍵，上部受力后搖板厭圓弧形槽底滑動(dòng)，下部推動(dòng)支撐座 5靠緊轉(zhuǎn)向節(jié)的上下耳內(nèi)端面 M,使之與 左 端面受到相等的軸向力。這樣可以避免由于零件發(fā)生彈性 變形時(shí)拉刀受到過(guò)大的軸向力二崩刃和彎曲，以及拉出的主銷孔同軸度超差。 當(dāng)拉效力與支撐力平衡后，零件在夾具中定位不動(dòng)，延續(xù)整個(gè)拉削過(guò)程。 第 5 章 拉刀設(shè)計(jì) 分析拉刀特點(diǎn)與零件拉削數(shù)據(jù) 拉削的主要特點(diǎn) 1 拉削過(guò)程只有主運(yùn)動(dòng)（切削運(yùn)動(dòng) —— 拉刀的直線運(yùn)動(dòng)），走到（進(jìn)給）運(yùn)動(dòng)是靠拉刀上后一個(gè)刀齒高出前一個(gè)刀齒（或后一個(gè)刀齒寬于前一個(gè)刀齒）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，拉床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 2 拉削時(shí)，切削很薄，每齒的切削深度約為 —— 。但切削寬度很大。因此，切削變形很劇烈 ，單位切削力很大，又因?yàn)槭嵌嗳星邢鳎瑫r(shí)工作的齒數(shù)多，總的到人長(zhǎng)度達(dá)，所以總的拉效力很大。 3 為使拉削過(guò)程比較平穩(wěn)，以獲得較高的交給你表面光潔度，拉削速度很低，一般只有 3— 8 米 /分。同時(shí)，加工精度可以達(dá)到 2— 3級(jí)。 4拉刀拉削時(shí)，容屑空間是全封閉式的。因此，容屑