【正文】 圖 。 設(shè)計對刀元件、連接元件及夾具體 車床 在車削外圓過程中對刀比較簡單，因此不需要設(shè)計對刀元件。由于支撐 7 有彈性，管料在車削中發(fā)熱不影響車削過程。 7 6 5 1 8 9 4 1 2 3 北華大學學士學位論文 24 確定夾緊方式、設(shè)計夾緊機構(gòu) 如圖 用鋼珠卡緊管件粗糙內(nèi)壁的方法，可以用其對內(nèi)壁高低不平達 的管料車外圓。)( ???? mmdT )( ?? 。)( ???? 在上面的式子中， mmhd )( ?? ， 則 177。 即工序尺寸 177。 的工序基準與定位基準都是定位孔的軸線，基準式重合的， 則基準不重合誤差 0??BP 。 。 當管料 1 有尾座頂尖 4 頂在支撐 7 上后， 由于支撐 7 有彈性， 工件 在車削中發(fā)熱不影響車削過程。 為了 點接觸卡緊管件粗糙內(nèi)壁 ，可以用 三個鋼球接觸實現(xiàn)三點自動定心夾緊 ， 如圖 是 用鋼珠卡緊管件粗糙 內(nèi) 壁的方法，可以用其對內(nèi)壁高低不平達 工件 車外圓。因此以該套筒內(nèi)壁 作為定位基面，以 套筒 軸心 線作為定位基準。 在兩端孔上采用內(nèi) 圓表面定位方案，同時考慮到內(nèi)圓表面未經(jīng)過精加工，表面粗糙度達不到線面接觸的定位要求，為 了提高定位精度，可以采用 點接觸 卡緊管件粗糙內(nèi)壁的方法定位 。 該 夾具應操作方便，工作安全可靠， 減輕工人勞動強度，具 有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 。這樣不僅浪費時間，兩次裝夾過程中還會存在位置誤差，嚴重降低了成產(chǎn)效率，因此這樣的加工方式在大量生產(chǎn)過程中不可用。在半精車 55? 177。右端倒角 245176。 車床 夾具設(shè)計 問題的提出 本次設(shè)計中 ，工序 8 中， 采用 兩頂尖 裝夾工件， 上卡箍， 車外圓至 55? 177。 (5)夾具體 用于將夾具上的各種元件和裝置連接成一個有機的整體。 (3)對刀、導引元件或裝置 用于確定刀具相對于夾具定位元件的位置。 專用機床夾具的組成 機床夾具一般由以下幾個部分組成： (1)定位元件 用于確定工件在夾具中的位置。 (4)組合夾具 是指按某一工件的某道工序的加工要求，由一套事先準備好的通用的標準元件和部件組合而成的夾具。專用夾具適用于定型產(chǎn)品的成批大量生產(chǎn)。 (1)通用夾具 該類夾具使用時無需調(diào)整或稍加調(diào)整，就可適應多種工件的裝夾，因而被廣泛用于單件小批生產(chǎn)之中。 夾具的作用 夾具是機械加工中不可缺少的一種工藝裝備，它能起到下列作用： (1)保證穩(wěn)定可靠地達到各項加工精度要求； (2)縮短加工工時，提高勞動生產(chǎn)率； (3)降低生產(chǎn)成本； (4)減輕工人勞動強度 ； (5)可由較低技術(shù)等級的工人進行加工； (6)能擴大機床工藝范圍。 (2)夾具對于機床應先保證有準確的相對位置，而夾具結(jié)構(gòu)有 保證定位元件的定位工作面對夾具與機床相連接的表面之間的相對準確位置，這就保證了夾具定位工作面相對機床切削運動形成表面的準確幾何位置，也就達到了工件加工面對定位基準的相互位置精度要求。 夾具的主要工作原理 (1)使工件在夾具中占有準確的 加工位置。夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響機械加工的質(zhì)量、工人勞動強度、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本。 北華大學學士學位論文 21 第 3 章 機床夾具設(shè)計 機床夾具設(shè)計 概述 機械制造業(yè)中廣泛采用能迅速把工件固定在準確位置或同時能確定加工工具位置的一種輔助裝置，這種裝置統(tǒng)稱為夾具 [14]。 圖 在 V 形塊上檢測工件的圓度值 10） ?? mm 鍵槽對稱度的檢驗，采用鍵槽對稱度量規(guī)進行檢查（圖 ） 。 北華大學學士學位論文 20 圖 銑鍵槽夾具 9） Ф 0 ? mm 外圓的圓柱度檢驗，可將工件外圓放置在標準 V 形塊上（ V 形塊放在標準平板上），用百分表測量出外圓點的圓柱度值，然后再算 出圓柱度值（圖）。 8）為了保證 R2 半圓槽和 ?? mm 鍵槽的對稱度。加工時還應找正其上母線與側(cè)母線之后進行。 5）工序 18 以后 ，再采用中心架托夾工件外圓時，由于鍵槽 ?? mm 的影響，這時應配做一套 筒配合中心架的裝夾，以保證工件旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不發(fā)生震動。 4）精磨 Ф 0 ? mm 外圓時， 采用專用心軸 (c)定位裝夾工件。 3）工序 8 粗車外圓時，可以采用專用心軸 (a)或者 (b)。并在調(diào)質(zhì)處理前進行粗加工，調(diào)質(zhì)處理后 進行半精加工和精加工。錐面 CA61中心架 22 精磨 采用兩頂尖 和心軸 C 定位 精磨外圓至尺寸Ф 0 ? mm M143心軸（ c） 23 按照圖樣檢查各部分尺寸精度 24 涂油入庫 1工件； 2鋼球； 3傾斜槽； 4頂尖； 5心軸； 6軸套； 7彈性支撐； 8墊圈； 9螺栓 圖 （ a） 北華大學學士學位論文 19 1工件； 2定位套； 4心軸； 6墊圈； 7彈性支撐 （ b） 1擰緊螺母； 230176。錐面 M2110A、莫氏 4 號錐度塞 21 精車 夾左端外圓，中心架托右端外圓，找正外圓，精車內(nèi)孔 Ф ? mm 至 圖 樣 尺 寸 ， 深45177。涂色檢查，接觸面積應大于75%。 外圓 和 ?? mm200mm 鍵槽 定位裝夾銑 R2 深 2mm，長160mm 圓弧槽 X62W、專用銑床夾具（如圖 ） 14 鉆 鉆 Ф6mm 孔，其中心距右端面為 25mm Z512 組合夾具 15 鉗 修毛刺 16 熱處理 左端莫氏 4 號錐孔及 160mm 長的外圓部分，高頻感應加熱淬火 45～ 50HRC 17 研磨 研磨 60176。 CA61中心架 11 劃線 劃 R2160mm 槽線，?? mm200mm 鍵槽線， Ф6mm 孔線 12 銑 以 55? 177。右端倒角 245176。鉆孔 鉆通 CA6140 6 熱處理 調(diào)質(zhì) 28～ 32HRC 7 車 夾左端外圓，中心架托右端外圓 ，車右端面保證總長 278mm，擴 Ф26mm 孔至 Ф28mm，深186mm，車右端頭 Ф32mm60176。 表 25 車床尾座套筒機械加工工藝過程卡片 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 下料 棒料 Ф80mm165mm 鋸床 2 鍛造 鍛造尺寸 Ф600mm285mm 3 熱處理 正火 4 粗車 夾一端粗車外圓尺寸 Ф58mm，長 200mm，車端面見平即可。由于本次設(shè)計為 套筒 的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間 tb 是作業(yè)時間的 2%～ 7%， 休息與生理需要時間 tx是作業(yè)時間的 2%～ 4%，本設(shè)計均取為 3%。 基本時間和輔助時間的總和稱為作業(yè)時間。 確定輔助時間的方法與零件生產(chǎn)類型有關(guān)。 公式中， l 為螺紋有效長度； l 1=(1～ 3)P， l 2=(2～ 3)P， P 為工件螺紋螺距； n 為工件或絲錐的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)； i 為使用絲錐的數(shù)量； n 0 為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。 1）基本時間 jt 直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、性能和相對位置關(guān)系所消耗的時間稱為基本時間。它是 安排生產(chǎn)計劃， 計算零件成本和企業(yè)進行經(jīng)濟核算的重 要依據(jù)之一。 對其他切削用量進行類似的計算，對于加工要求較高的工序尺寸及公差進行校核，所得結(jié)果參見北華大學畢業(yè)設(shè)計工藝卡片上的工序圖。 由 式 () 可 以 求 得 轉(zhuǎn) 速 為m in/ in //251000 rmmmn ???? ?， 查找《機械制造裝備設(shè)計》書中圖26（機床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖），取轉(zhuǎn)速 n=150r/min。 (2)進給量的確定 參照《使用機械制造工藝設(shè)計手冊》表 558，工件磨削表面直徑按 55mm 選取，工件回轉(zhuǎn)的圓周速度取為 18m/min，則取工件每轉(zhuǎn)的縱進給北華大學學士學位論文 16 量 f=；采用切入的磨削方法。由式 ()可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速 n=， 參照表 49 所列CA6140 車 床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=320r/min。 2)進給量的確定 由該書表 522，可選取工步 2 的每轉(zhuǎn)進給量 f=。則可求得該工步的實際切削速度 m in/ 0 0 0/58m in/631 0 0 0/ mmmrdnv ????? ?? 。內(nèi)錐面 (1)工步 1—— 車套筒右 端面 1)背吃刀量的確定 背吃刀量直接取為加工余量，故有背吃刀量 ap1=3mm； 2)進給量的確定 參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 532，按被加工端面直徑為 60mm的 條件選取，工步 1 的每轉(zhuǎn)進給量 f 取為 ； 3)切 削速度的計算 參照該書表 532，切削速度 v 可取為 10m/min。 2)切削速度的計算 根據(jù)公式 ()得 m in/ in //181000 ???? mmmn ? 參照 《實 用機械制造工藝設(shè)計手冊》 表 107 所列 CA6140 車床 的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速min/250rn? 。 1000/dnv ?? () 根據(jù)公式 ()可求主軸轉(zhuǎn)速為 m in/ in //181 0 0 0 rmmmn ???? ?，參照 《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》 表 107 所列 CA6140 車床 的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速min/100rn? 。 2)進給量的確定 參照《切削加 工簡明實用手冊》 [10]的表 850，刀具材料為硬質(zhì)合金 YT5，車刀刀桿尺寸 BH 取 2525mm 的，工件直徑按照 60mm,參照 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 557 選取每轉(zhuǎn)進給量為 f=。 對其他工序尺寸進行類似的計算，對于加工要求較高的工序尺寸及公差進行校核，所得結(jié)果參見 北華大學畢業(yè)設(shè)計工藝卡片上 的工序圖。 熱處理用高頻感應淬火， 淬火 方法 是將 工件 加熱到臨界溫度 Ac3（亞共析鋼）或 Ac1（過共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到 Ms 以下（或 Ms 附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝 。查表選定各工序尺寸的加工精度等級為，精磨：IT7；粗磨： IT8；精車： IT9；鉆孔： IT11。 表 工序尺寸及公差計算 （單位： mm） 工序名稱 工序基本余量 工序精度 IT 標 冷公差值 T 工序基本尺寸 工序尺寸及偏差 精車 IT6 Tjc= 0 半精車 IT8 Tbjc= 55+= 0 擴孔 IT9 Tk= += + 鉆孔 2 IT12 Tz= += 0 毛坯 5 IT14 Tmp = 58+2= 60177。 為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，現(xiàn)對加工余量進行校核。 綜上所述，各工序的工序尺寸及公差分別為， 精磨： 0 ?? mm；粗磨：0 ?? mm； 半精 車： 0 ? mm；粗車： 0 ?? mm。查表選定各工序尺寸的加工精度等級為 ， 精磨： IT6；粗磨： IT8；半精車： IT9； 粗車： IT12。 為驗證確定的尺寸及公差是否合理，進行精加工余量校核： Zmax=30+=； Zmin=+=； 余量校核的結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。根據(jù)上訴結(jié) 果，再查標準公差數(shù)值表可確定各公步的公差值分別為，精 車 ： ； 半精車 ： ；擴孔： ；鉆孔： 。砂輪 塞規(guī) 18 粗磨 M2110A 中心架 莫氏四號砂輪 游標 卡尺 、塞規(guī) 19 粗磨 M1432 磨床、專用夾具 外圓 砂輪 千分尺 20 精磨 M2110A 莫氏四號錐度塞規(guī) 莫氏四號砂輪 塞規(guī) 21 精車 CA6140 中心夾 高速鋼 車刀 游標卡尺 、 塞規(guī) 22 精磨 M1432 外圓砂輪 千分尺 23 檢驗 千分尺 、塞規(guī) 24 入庫 涂油 加工余量、工序尺寸及其公差 的確定 車 30? 內(nèi) 孔 （工序 9 和 21） 的加工余量、工序尺寸及其公差的確定 按照 鉆 →擴→ 半精車 → 精車 加工方案，查閱 《 加工余量手冊 》 ， 有精 車 余量Zjc=； 半精車 余量 Zbjc=；擴孔余量 Zk=6mm；鉆孔余量 Zz=20mm。 根據(jù)一般工廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件，為了滿足生產(chǎn)的需要，同時 保證被 加工零件合乎要求，現(xiàn)選用各工序所采用的設(shè)備如表 所示。 3）量具、檢具和量儀的選擇主要根據(jù)生產(chǎn)類型和要求 的檢驗精度進行。在組合機床上加工時，由于機床按照工序集中原則組織生產(chǎn) ，考慮到加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求，可采用專用復合刀具，如復合擴孔鉆等，這不僅可以提高加工精度和生產(chǎn)率，其經(jīng)濟效果也十分明顯。 2）金屬切削刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸大小、工件材料、要求的加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等。在推行計算機輔助制造、成組技術(shù)等新工藝或為提高生產(chǎn)效率時，應采用成組夾具、組合夾具。 1）機床夾具的選擇主要考慮生產(chǎn)類型。在工藝卡中應簡要寫出