【正文】 而專用夾具的設(shè)計(jì)不但要考慮它。首先這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝問題 ,初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法 ,擬定夾具設(shè)計(jì)方案 ,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力 ,也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè) ,圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。若有分度裝置時(shí) ,還存在分度誤差Δ J. 夾具的定位基面到導(dǎo)向孔軸線的尺寸公差為Δ J2= 基面 A的垂直度和平行度Δ J3= Δ J=Δ J2+Δ J3=+= mm (5)加工方法的誤差△ G 因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度。 定位元件相對(duì)于對(duì)刀導(dǎo)向元件 (包含導(dǎo)向元件之間 )的尺寸或位置誤差Δ J2。 . 在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上相應(yīng)的表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的 .當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)安裝時(shí) ,夾具的重心應(yīng)盡量低 ,重心越高支承面越大 ,夾具底面四邊應(yīng)凸出 ,使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺(tái)面接觸良好 . 夾具體的類型 夾具體的類型有五種 ,分別為鑄造夾具體 ,焊接夾具體 ,鍛造夾具體 ,型材夾具體 ,裝配夾具體 .在此 ,該零件的夾具體選擇鑄造夾具體 .因?yàn)殍T造夾具體的工藝性 好 ,可鑄造各種復(fù)雜形狀 ,具有較好抗壓強(qiáng)度 ,剛度和抗振 26 夾具總圖上的尺寸 公差及技術(shù)要求的標(biāo)注 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差 1)最大輪廓尺寸 若夾具上有活動(dòng)部分 ,則應(yīng)用雙點(diǎn)畫線畫出最大活動(dòng)范圍 ,或表出活動(dòng)部分的尺寸范圍 .如圖 2— 1 中最大輪廓尺寸 ( SL)為長(zhǎng) 140 寬 100 高 100 . 2)影響定位尺寸的精度和公差 (SD) 它們主要指工件與定位元件及定位元件之間的尺寸、公差 .如圖 2— 1中標(biāo)注的定位基面與限位基面的配合尺寸φ 3468gH. 3)影響對(duì)刀精度的尺寸和公差 (ST) 它們主要指刀具與對(duì)刀或?qū)蛟g的尺寸、公差 .如圖 2— 1 中標(biāo)注的鉆套導(dǎo)向孔的尺寸Φ F7. 4)影響夾具在機(jī)床上安裝的精度的尺寸和公差 (SA) 它們主要指夾具安裝基面與機(jī)床相應(yīng)配合表面之間的尺寸和公差 .鉆模的安裝基面是平面 ,可不必標(biāo)注 . 5)影響夾具精度的尺寸和公差 (SJ) 它們主要指定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基面相互之間的尺寸、公差和位置公差 .鉆套相對(duì)于安裝基面的垂直度為 . 6)其他重要尺寸和公差 它們一般機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)標(biāo)注的尺寸、公差 .如圖 2— 1 中標(biāo)注的配合尺寸φ10 67nH 、φ 6 67nF . 7)需要標(biāo)注的技術(shù)要求 :工件在定好位后 ,擰緊力應(yīng)適當(dāng) .夾具體的非工作表面噴涂灰色漆 . 工件在夾具上加工的精度分析 影響加工精度的因素 用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí) ,其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多 .有定誤差△ D、對(duì)刀誤差△ T、夾具在機(jī)床上的安裝誤差△ A 和夾具誤差△ J.在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中 ,影響加工精度的其他因素綜合稱為加工方法誤差△ 述各項(xiàng) 誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不精確 ,從而形成總的加工誤差Σ△ . ⑴定位誤差△ D 工件的定位基面是 A 面和φ 340+ 的內(nèi)孔面以及棱形銷 .工件的定位基準(zhǔn)A 面與工序基準(zhǔn)重合 ,因此 ,Δ B= 68mm 的方向上的基準(zhǔn)位移誤差 .由于內(nèi)孔的定位尺寸為φ 34 0+,而軸的為φ 34f7() mm,即 。 硬質(zhì)合金車刀 0~50mm 2 車φ 18mm 的孔至φ 25mm 留 余量 15 500 1 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 0~50mm 3 車φ 25m 的孔至φ 32mm 留余量 1mm 15 500 1 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 0~50mm 4 精車φ 32mm 的孔至圖樣要求 20 800 1 1 內(nèi)測(cè)千分尺、硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 0~50mm 編制 上工序 第 頁 校對(duì) 共 頁 審核 下工序 標(biāo)記 處數(shù) 修改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 修改文件號(hào) 簽字 日期 會(huì)簽 21 中南大學(xué) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品名稱及型 號(hào) 零部件名稱 圖 號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 文 件 編 號(hào) 30 材料 名稱 鑄鐵 牌號(hào) HT200 硬度 設(shè)備 名稱 鉆床 型號(hào) Z3025 產(chǎn)品標(biāo)識(shí) 工序標(biāo)識(shí) 切削液 煤油 工裝名稱及編號(hào) 工作等級(jí) 總作業(yè)時(shí)間（分） 工 步 號(hào) 工 步 內(nèi) 容 切 削 規(guī) 格 行程 次數(shù) 作業(yè)時(shí)間 (分 ) 刃 量 具 附注 切削速度(m/min) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 背吃 刀量 進(jìn)給量 (mm/min) 機(jī)動(dòng) 輔助 名稱 規(guī)格 1 鉆φ 6mm 的通孔 35 500 3 1 2 锪φ 6mm 的孔至圖樣要求 25 500 2 1 2 編制 上工序 第 頁 校對(duì) 共 頁 審核 下工序 標(biāo)記 處數(shù) 修改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 修改文件號(hào) 簽字 日期 會(huì)簽 22 中南大學(xué) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品名稱及型 號(hào) 零部件名稱 圖 號(hào) 工序名稱 工序號(hào) 文 件 編 號(hào) 40 材料 名稱 鑄鐵 牌號(hào) HT200 硬度 設(shè)備 名稱 鉆床 型號(hào) Z3025 產(chǎn)品標(biāo)識(shí) 工序標(biāo)識(shí) 切削液 煤油 工裝名稱及編號(hào) 工作等級(jí) 總作業(yè)時(shí)間（分） 工 步 號(hào) 工 步 內(nèi) 容 切 削 規(guī) 格 行程 次數(shù) 作業(yè)時(shí)間 (分 ) 刃 量 具 附注 切削速度(m/min) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 背吃 刀量 進(jìn)給量 (mm/min) 機(jī)動(dòng) 輔助 名稱 規(guī)格 1 鉆φ 3mm 的孔至圖樣要求 40 500 1 編制 上工序 第 頁 校對(duì) 共 頁 審核 下工序 標(biāo)記 處數(shù) 修改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 修改文件號(hào) 簽字 日期 會(huì)簽 23 第九章 鉆模夾具的設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率 ,保證加工質(zhì)量和加工紀(jì)律 ,降低勞動(dòng)強(qiáng)度 ,生產(chǎn)成本 ,需要設(shè)計(jì)專用夾具 . 通過對(duì)零件的結(jié)構(gòu)、加工順序 ,以及工藝的分析 .決定第 40 道工序鉆 4φ3mm 的孔 .該夾具適用于 Z3025 的搖臂鉆床 . 鉆床夾具設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 夾具設(shè)計(jì)的原則是保證質(zhì)量 ,提高生產(chǎn)效率 ,降低成本 .但是所設(shè)計(jì)的夾具必須要 好用、好造、好修 這六個(gè)字 ,其中好用是最主要的 .好用也必須不能脫離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際制造和維修水平為前提 .所以所設(shè)計(jì)的鉆床夾具必須具備以下要求 : ⑴保證工件的加 工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案 ,標(biāo)注合適的尺寸 ,公差和技術(shù)要求 ,并進(jìn)行必要的精度分析 ,確保夾具能滿足工件的加工精度要求 . ⑵提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù)工件的生產(chǎn)批量的大小 ,設(shè)計(jì)不同復(fù)雜的程度的高效夾具 ,以縮短輔助時(shí)間 ,提高生產(chǎn)效率 ⑶工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修 . 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn) .當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí) ,夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu) .如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙 ,采用可修磨的墊片等 . ⑷使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠、排屑應(yīng)方便 ,必要時(shí)可以設(shè)置排屑結(jié)構(gòu) . ⑸經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,標(biāo)準(zhǔn)化程度高 ,成本低廉外 ,還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析 ,以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益 . 確定夾具的設(shè)計(jì)方案 這道工序是鉆 4φ 3mm 的孔 .必須保證孔的軸線與零件的左右端面垂直 .可以用左端面和φ 18mm的內(nèi)孔進(jìn)行定位 ,便于夾具安裝 ,以簡(jiǎn)便和安裝的可靠性 ,從而保證工件的加工精度 ,來提高零件的生產(chǎn)效率 .通過對(duì)零件結(jié)構(gòu)和形狀分析 ,該零件 4φ 3mm 的孔均勻分布在φ 34+ 的臺(tái)階面上 .其實(shí) ,該零件的加工直接可以 通過畫線、找正就可以加工 4φ 3mm的孔 .由于 4φ 3mm孔的孔徑只有 3mm,即鉆 4φ 3mm 孔時(shí) ,切削用量小 ,切削力自然也比較小 ,所以沒有必要去設(shè)置夾緊裝置 ,用手扶助就可以直接加工了 .但這樣的生產(chǎn)效率不高 ,不容易保證加工質(zhì) 24 量和精度 ,并且費(fèi)用比較大 ,不經(jīng)濟(jì) .而且要求操作工人的技術(shù)比較高 ,身體素質(zhì)好 .因?yàn)閯趧?dòng)強(qiáng)度大 .這樣的加工方法只適合于單件或小批量生產(chǎn) .而現(xiàn)在該零件的生產(chǎn)為大批量生產(chǎn) ,必須保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本 .所以必須設(shè)計(jì)一套鉆 4φ 3mm 孔的專用夾具來加工 .這樣即提高了生產(chǎn)效率 ,又保證了加 工質(zhì)量 ,又降低了生產(chǎn)成本 .該零件的這道工序在專用的鉆模夾具上完成 .為了使工件順利高效的加工 ,所以必須對(duì)設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行相應(yīng)的檢查、修改、校核 .所以為所設(shè)的專用夾具編寫一份內(nèi)容簡(jiǎn)要說服力強(qiáng)的說明書 . 零件的工藝分析 本道工序是在灰口鑄鐵零件上鉆 4φ 3mm 的孔 .應(yīng)滿足如下加工要求 : ⑴ 4φ 3mm 的四個(gè)孔 ,必須均勻分布在φ 34+ 的內(nèi)孔臺(tái)階面上 ,四個(gè)孔的孔徑為 3mm,深度為 10mm. ⑵ 4φ 3mm 的四個(gè)孔的軸線必須與左右端面垂直 . ⑶在鉆模上 ,鉆套的軸線必須保證與φ 3mm孔的軸線保持一致 .以此保證零件鉆孔的加工精度和加工質(zhì)量 . ⑷該零件為灰口鑄鐵 .為了使 4φ 3mm 的孔面有很好的光潔度和表面粗糙度 ,在加工 4φ 3mm 的孔時(shí) ,適當(dāng)?shù)氖褂们邢饕?.由于切削液的種類很多 ,不同的零件 ,不同的材料 .它們所使用的切削液不一樣 .根據(jù)前面零件的材料分析 ,該零件的材料為灰口鑄鐵 ,所以該零件在加工時(shí)選用煤油作為切削液 .對(duì)該零件進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑來達(dá)到目的 ,從而保證 4φ 3mm 孔加工精度 . 鉆模夾具的分析 定位方案 選用工序基準(zhǔn)φ 18mm的孔和左端面作為定位基面 ,以心軸和端面來限制五個(gè)自由度 .用心軸兩個(gè) 位置自由度 X 度 X Y Z .由于 4φ 3mm 的孔是軸對(duì)稱 ,又是一個(gè)通孔 .那么 Z 方向的角度自由度可以不限制 ,但為了使加工更加緊湊和順利進(jìn)行 ,在此采用一個(gè)棱形銷來限制 Z. 夾緊方案 該零件在加工 4φ 3mm 時(shí) ,切削余量較小 ,切削力也小 ,加上孔不深 .所以加工時(shí)需要的夾緊力也小 .用六角螺母夾緊就夠了 .沒有必要設(shè)置復(fù)雜的夾緊裝置了 . 導(dǎo)向方案 為了迅速準(zhǔn)確的確定刀具與工件的有個(gè)準(zhǔn)確的位置 ,在夾具上應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件 — 鉆套 .鉆套一般安裝在鉆模板上 ,鉆 模板與夾具體連接 .鉆套與工件之間應(yīng)有排屑空間 .由于該零件的生產(chǎn)批量大又是四個(gè)圓周上的孔 ,為了保證四個(gè) 25 孔的加工質(zhì)量 .所以采用蓋板式的鉆模來導(dǎo)向 . 夾具體的設(shè)計(jì)及類型 夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一整體 .因此 ,夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接 .所以對(duì)夾具有以下要求 : 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面 ,如安裝定位元件的表面 ,安裝對(duì)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面 (與機(jī)床相連的表面 )等 ,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?,它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?. 為使 夾具體尺寸穩(wěn)定 ,鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理 ,焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理 . 有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中 ,夾具體要承受較大的切削力和夾緊力 ,為了保證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng) ,夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 .因此夾具體需要有一定厚度 ,鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)助 ,或在不影響裝卸的情況下采用框架式夾具體 . 結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造 ,裝配和檢驗(yàn) .鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄造凸臺(tái) ,以減少加工面積 .夾具體毛坯與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙 ,一般應(yīng)為 4～ . 排屑 方便 切屑多時(shí) ,夾具體上應(yīng)考慮 ,排屑結(jié)構(gòu) .如在夾具體上安有排屑槽或在夾具體下部設(shè)置排屑斜面 .斜角可取 30176。 4 車φ 25m 的孔至φ 32mm 達(dá)圖樣要求 15 500 1 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金內(nèi)孔車 刀 0~50mm 90176。 2 車φ 10mm 的孔至φ 18mm 至圖樣要求 15 500 4 1 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 0~50mm 90176。 90176。 0~50mm 0~50mm 50 車 車右端面