【正文】 本夾具采用活柱鉆模板向下運(yùn)動夾緊工件，鉆模板裝在四根滑柱 10 和 22 上，兩根對角安裝的滑柱 10 與氣缸活塞相連，滑柱下移時，既可夾緊工件，操作時，先接通氣缸 使氣缸活塞及心軸推動兩個短錐銷進(jìn)入工件孔中，從水平方向夾緊工件。小車由滑柱 08 及彈簧 21支承，夾緊工件時，小車可以壓縮彈簧而自動下降。工件裝上后卡在三個斜塊 24 中間。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 鉆鉸工藝孔的夾具如夾具裝配圖 2 所示。 工藝孔的表面粗糙度 m? ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。即孔的位置度公差最小值為 ? 。（ 3）、當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸 mm12? 時可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。即要求：（ 1）、各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制即受直徑為 ??? ?? 的理想圓柱面的控制。固定襯套采用孔徑為 ??? ，同軸度公差為 ? 。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸?? 及位置度公差 及表面粗糙度 m? 。因此在夾具設(shè)計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所 設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計算。 夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。利用夾具體內(nèi)安裝氣缸，使滑柱帶動升降板上升或下降由于氣缸始終作用故不需要自鎖機(jī)構(gòu)。最后用 mm12? 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔，根據(jù) GB1141— 84黑龍 江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 36 的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉸刀尺寸為 ??? 故鉆套孔徑尺寸為 ??? 。即先用 mm10? 的麻花鉆鉆孔，根據(jù) GB1141— 84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為 mmF811? 即 ??? 。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。活柱鉆模板由氣缸帶動下降夾緊工件。兩短錐銷分別在單活塞回轉(zhuǎn)式氣缸的活塞及心軸推動下進(jìn)入工件支承孔 mm120? 中，從水平方向夾緊工件。采用氣動夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。另外在大批量生產(chǎn)中靠人力頻繁的夾緊也十分勞累且生產(chǎn)率低下。 夾 緊元件及動力裝置確定 由于汽車變速箱的生產(chǎn)量很大，采用手動夾緊的夾具雖然結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此進(jìn)行夾緊力 計算無太大意義。由《切削手冊》得： 黑龍 江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 34 鉆削力 HBDfF ? （ ） 鉆削力矩 HBfDT ? （ ） 式中： mmD 12? ? ? ? ? 2321872553125531 m i nm a xm a x ??????? HBHBHBHB （ ） ??? rmmf ? NF ????? mmNT ?????? 8823 當(dāng)用兩把刀具同時鉆削時： NFF 2 6 0 8 0 222 ????? mmNTT ?????? 2 9 7 4 8 822 本道工序加工工藝孔時，工件變速箱箱體放在兩 V 形塊上。 切削力的計算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求用兩把刀具對兩個 mm12? 工藝孔同時進(jìn)行加工。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。因此再本道工序加工時主要應(yīng) 考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。這兩個工藝孔均有尺寸精度要求為 ? ，表面粗糙度要求，表面粗糙度為 m? ，與頂面垂直。銑端面夾具將用于組合銑床，刀具為 兩把硬質(zhì)合金端銑刀 YG8 對變速箱箱體的前后兩個端面同時進(jìn)行加工。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工工藝孔夾具及銑前后端面夾具各一套。 黑龍 江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 33 第 3章 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。因此確定進(jìn)給量 rmmf /? 切削速度 V ：參照 參考文獻(xiàn) 24 表 ，取 m in/21/ msmV ?? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m in/ 211 0 0 01 0 0 00 rd Vn ????? ?，取 min/84rn? 實(shí)際切削速度 V? ： smndV / 0 0 0 0 0 00 ?? ????? ? 工作臺每分鐘進(jìn)給量 mf ： m in/ mmfnf m ???? 被切削層長度 l ： mml 19? 刀具切入長度 1l ： mmtgtgkal rp )3~2(1 ?????? 刀具切出長度 2l ： mml 5~32 ? 取 mml 42 ? 行程次 數(shù) i ： 1?i 機(jī)動時間 1jt ： mi ???????? mj f lllt （ 2） 精鏜 mm120? 孔 黑龍 江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 28 切削深度 pa ： mmap 2? 進(jìn)給量 f ：根據(jù)切削深度 mmap 1? ，再參照 參考文獻(xiàn) 24 表 。因此確定進(jìn)給量 rmmf /? 切削速度 V ：參照 參考文獻(xiàn) 24 表 ，取 m in/15/ msmV ?? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m in/ 151 0 0 01 0 0 00 rd Vn ????? ?，取 min/60rn? 實(shí)際切削速度 V? ： smndV / 0 0 0 0 0 00 ?? ????? ? 工作臺每分鐘進(jìn)給量 mf ： m in/ mmfnf m ???? 被切削層長度 l ： mml 19? 刀具切入長度 1l ： mmtgtgkal rp )3~2(1 ?????? 刀具切出長度 2l ： mml 5~32 ? 取 mml 42 ? 行程次數(shù) i ： 1?i 機(jī)動時間 1jt ： mi 36 ???????? mj f lllt （ 2） 粗鏜 mm120? 孔 切削深度 pa ： mmap 2? 進(jìn)給量 f ：根據(jù) 參考文獻(xiàn) 24 表 ，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為 mm2 。 則兩側(cè)面毛坯名義尺寸分別為： 6 6 4 ??? 0 0 4 ??? 毛坯最小尺寸分別為： 6 6 4 ?? 0 0 8 ?? 毛坯最大尺寸分別為： 6 6 4 ?? 0 0 8 ?? 粗銑后最大尺寸分別為： ?? ?? 粗銑后最小尺寸分別為： ?? ?? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同 ，即 mm160 和 mm104 。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 6 6 0 ??? ， 0 0 4 ??? 。表 ，粗銑平面時厚度偏差取 ? 。 ） 由工序要求，兩側(cè)面需進(jìn)行粗、精銑加工。 （ 7） 兩側(cè)面加工余量。 mm80? 孔毛坯名義尺寸為 mm771280 ?? ??? ； 毛坯最大尺寸為 ??? ； 毛坯最小尺寸為 ??? ； 粗鏜工序尺寸為 mm79? ； 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 mm80? 。 根據(jù) 參考文獻(xiàn) 24 表 ，鑄件尺寸公差等級選用 CT7，再查表 可得鑄件尺寸公差分別為： 。 精鏜： mm120? 孔，參照 參考文獻(xiàn) 24 表 ,其余量值為 mm1 ； mm80? 孔，參照 參考文獻(xiàn) 24 表 ,其余量值為 mm1 ； mm100? 孔，參照 參考文獻(xiàn) 24 表 ,其余量值為 mm1 。 參照 參考文獻(xiàn) 24 表 ，現(xiàn)確定螺孔加工余量為： 16 螺孔 HM 610? 鉆孔： ? 攻絲： HM 610? 3 螺孔 6HM14 鉆孔： ? 攻絲： 6HM14 mm154 ?? 孔，參照 參考文獻(xiàn) 24 表 558，確定工序尺寸為： 鉆孔： mm15? （ 6） 前后端面支承孔 mmmmmm 1 0 0,80,1 2 0 ??? 。再查表 可得鑄件尺寸公差為 。 精銑：參照 參考文獻(xiàn) 24，其加工余量取為 。各工序余量如下： 粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第 1 卷》表 ，其加工余量規(guī)定為 ~ ，現(xiàn)取 。確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： mm11? 擴(kuò)孔： ? mmZ ? （ Z 為單邊余量） 鉸孔： 812H? ? （ 3） 頂面 8 螺孔 HM 610? 參照 參考文獻(xiàn) 24 表 ，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： ? 攻絲： HM 610? （ 4） 前后端面加工余量。 兩孔精度要求為 IT8，表面粗糙度要求為 m? 。 ? 毛坯的名義尺寸為： mm1 0 0 0 ??? 毛坯最小尺寸為： 05 ?? 毛坯最大尺寸為： 05 ?? 粗銑后最大尺寸為： ?? 粗銑后最小尺寸為： ?? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即 。 鑄造毛坯的基本尺寸為 。黑龍 江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 表 粗銑平面時厚度偏差取 ? 。各工步余量如下： 粗銑：參照 參考文獻(xiàn) 24 表 。 （ 1） 頂面的加工余量。 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “ 電動叉車 變速箱箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。 工序 19：終檢。 工序 18：清洗。以兩個 mm120? 支承孔和一個工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 16：精銑兩側(cè)面。選用專用組合攻絲機(jī)和專用夾具。 工序 14：頂面螺孔攻絲。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合攻絲機(jī)和專用夾具。 工序 12：前后端面孔攻絲。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合鉆床和專用夾具。 工序 10：鉆兩側(cè)面孔。以 頂面和兩工藝 孔為基準(zhǔn)。選用專用組合鉆床和專用夾具。 工序 8：鉆前后端面上孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。 工序 6：檢驗(yàn)。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 4：粗銑兩側(cè)面 。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合鉆床和專用夾具。 工序 2：鉆頂面孔、鉸工藝孔。以兩個 mm120? 的支承孔和一個 mm80? 的支承孔為粗基準(zhǔn)。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 mg200 。清洗是在 c??9080 的含 %— %蘇打及 %— %亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循 粗精分開和先面后孔的原則。由于頂平面加工完成后一直到變速箱箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。 變速箱箱體加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。至于前后端面，雖然它是變速箱箱體的 裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c變速箱箱體的主要支承孔系垂直。從變速箱箱體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。 精基準(zhǔn)的選擇 黑龍 江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。即以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。 變速箱箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （ 1）、保證各重要支承孔的加工余量均勻； （ 2）、保證裝入箱體的零件與箱壁有一定的間隙。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。然后再加工孔系。怎樣滿足生 產(chǎn)率要求也是變速箱加工過程中的主要考慮因素。因此，對于變速箱箱體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。其中兩側(cè)窗口面有表面粗糙度要求為 mRa ? ， 12 個螺孔均有位置度要求為 ? 。 （ 3） 以兩側(cè)窗口面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括： 2 個 mm120? 、 2 個 mm80? 和 1 個 mm100? 的孔；尺寸為 mm365 的與 mm1202 ?? 、 mm802 ?? 的 4 個孔軸線相垂直的前后端面；前后端面上的 3 個HM 614? 、 16 個 HM 610? 的螺孔，以及 4 個 mm15? 、 2 個 mm8? 的孔；。其中頂面有表面粗 糙度要求為mRa ?