【正文】 孔 40? 軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。 誤差分析與計(jì)算 該夾具以 底平面、側(cè)面和蓋板平面為定位基準(zhǔn) ，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。 由表 1121 ?? 得：21 ?? ??KFW fK 取 ?K ， ?? ， ?? 即： )( NW K ? 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： )( 210 ????? ???? tgtgQLW z 式中參數(shù)由 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得： ??? ?zr ?901?? 0592 ?? ?? 631 ?? ?? 其中： )(140 mmL ? )(80 NQ? 螺旋夾緊力： )(58300 NW ? 該夾具采用 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件。 切削力及夾緊力的計(jì)算 由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表 721 ?? 可得： 切削 力 公式 ： Pf KfDF ? 式中 mmD 34? rmmf /? 查表 821 ?? 得： )190( ?? HBKp 即： )( NF f ? 切削 扭矩 公式 ： PKfDM ? 即： )( mNM ?? 根據(jù)工件受力 切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。 孔 40? 、 ? 、 ? 的軸線間有位置公差，選擇左端 面為定位基準(zhǔn) 來設(shè)計(jì)鉆 模 ， 從而滿足孔軸線間的位置公差要求 。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 專用夾具設(shè)計(jì) 29 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：孔 40? 、 ? 、 ? 的軸線與底平面有平行度公差要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銑加工。 為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。 2．鉆三杠 孔夾具設(shè)計(jì) 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來 鉆 、鉸 加工孔 40? 、 ? 、 ? 。為防止此現(xiàn)象，支承釘和 V形塊 采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大 ，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。 gwj ????? 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 j? ，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj ????? ??????????? 由 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得 ： ① 平面定位 V 形 塊定心 的 定位誤差 ： 0?? ?WD ② 夾緊誤差 ： ?c o s)( m inm a x yyjj ??? ? 其中接觸變形位移值： mmlNcHBkRk nZHBaZR aZy ))(( 1 ????? mmyjj 0 0 3 o s ???? ? ? ③ 磨損造成 的加工誤差： Mj?? 通常不超過 ④夾具相對(duì)刀具位置誤差： AD?? 取 誤差總和 ： mmmmwj 5 2 ????? 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 誤差分析與計(jì)算 該夾具以平面定位 V形 塊定心， V形 塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為 ?? 。即： FKWK ?? 安全系數(shù) K可按下式計(jì)算 ： 6543210 KKKKKKKK ? 式中： 60 ~KK 為各種因素的 安全系數(shù)，見 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 表 121 ??可得： ????????K 所以 )( 4 4 4 0 NFKW CK ????? )( NFKW CNK ????? )( 9 5 2 NFKW PK ????? 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀 具 材料： VCW r418 （高速鋼端面銑刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 000 15~10?? 000 12~8?? 00 8~5?n? 00 25~15?? mmD 63? 8?Z zmma f /? mmap ? 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： PzppC zKBDfaCF ?? 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 1021 ?? 得： 294?pC 對(duì)于灰鑄鐵： )190( HBKp ? 取 175?HB ， 即 ?pK 所以 )( NF C ???????? ? 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 專用夾具設(shè)計(jì) 27 由《金屬 切削刀具》表 12 可得： 垂直切削力 ： )( NFF CCN ?? （對(duì)稱銑削） 背向力： )( NFF CP ?? 根據(jù)工件受力 切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)， 按靜力平衡原理計(jì)算出理論 夾緊力。 采用 V形 塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術(shù)要求。 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知 ： 粗銑平面對(duì)孔 40? 、 ? 、 ? 的中心線和軸線有尺寸要求及平行度 要求， 其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為孔的中心線。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。 1． 銑平面夾具設(shè)計(jì) 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗銑底平面，該底平面對(duì)孔 40? 、 ? 、 ? 的中心線 要滿足尺寸要求以及平行度要求。各種專用夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，將直接影響被加工零件的精度要求，在機(jī)械加工工藝過程中起到重要的作用。 ① 輔助時(shí)間 Tf 輔助時(shí)間主要包括卸載工件，開停機(jī)床，改變切削用量和測(cè)量工件等所用的時(shí)間。 搖臂 鉆床 )3025(Z ，可用于鉆、 擴(kuò)、 鉸及攻絲。 ③ 對(duì)一次安裝下 所加工出來的各個(gè)表面，各加工面之間的工序尺寸應(yīng)與 設(shè)計(jì)尺寸一致。 工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為 工序基準(zhǔn)時(shí)，對(duì)工序尺寸的檢驗(yàn)就是對(duì)設(shè)計(jì)尺寸的檢驗(yàn)，有利于減少檢驗(yàn)工作量。所標(biāo)定的位置尺寸和位置精度分別稱為工序尺寸和工序技術(shù)要求，工序尺寸和工序技術(shù)要求的內(nèi)容在加工后應(yīng)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)所用的基準(zhǔn)稱為測(cè)量基準(zhǔn)。 具體的工藝過程如下表： 工序號(hào) 工 種 工作內(nèi)容 說 明 010 鑄 砂型鑄造 鑄件毛坯尺寸： 長(zhǎng)： mm220 寬： mm60 高： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） CA6140 車床后托架加工工藝設(shè)計(jì) 11 020 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂 030 熱處理 退 火 石墨化退火，來消除鑄鐵表層和壁厚較 薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工 040 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)毛坯 050 銑 粗銑 、 精銑 底平面 A 工件用專用夾具 11??JC裝夾 ； 立式銑床 )52( KX 060 鉆 鉆 、擴(kuò)鉆 ： mmmmmm　 ??? 、 工件用專用夾具 21??JC裝夾 ； 搖臂 鉆床 )3025(Z 070 銑 粗銑油槽 080 鉸 粗、精鉸 孔 ： mmmmmm　 ??? 、 工件用專用夾具 21??JC裝夾； 搖臂 鉆床 )3025(Z 090 鉆 將孔132 ?? 、 102 ?? 、 202 ??鉆到直徑 mmd 10? 工件用專用夾具 31??JC裝夾； 搖臂 鉆床 )3025(Z 110 擴(kuò)孔鉆 將132 ?? 擴(kuò)孔到要求尺寸 120 锪孔鉆 锪孔mm42? 、 mm202 ?? mm13? 到要求尺寸 130 鉸 精鉸錐孔102 ?? 140 鉗 去毛刺 150 鉆 鉆孔 6M 、6? 160 攻絲 攻螺紋 6M 170 銑 細(xì)精銑底平面 A 工件用專用夾具 21??JC裝夾； 立式銑床 )52( KX 180 鉗 倒角去毛刺 190 檢驗(yàn) 210 入庫(kù) 清洗，涂防銹油 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） CA6140 車床后托架加工工藝設(shè)計(jì) 12 5． CA6140 車床后托架的工序設(shè)計(jì) 工序設(shè)計(jì) 包括工序基準(zhǔn)的選擇、工序尺寸的確定、加工余量的確定、機(jī)床的選擇、工藝裝備的選擇、切削用量的選擇和時(shí)間定額的確定。 Ⅱ符合粗精加工分開原則。 Ⅱ在 010工序中 先 安排銑底平面，主要是因?yàn)榈灼矫媸且院蠊ば虻闹饕ㄎ幻嬷?，為提高定位精度。方案Ⅰ比方案Ⅱ銑平面生產(chǎn)效率底，采用銑較經(jīng)濟(jì)合理。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè) 加工工藝路線 方案 。 孔 ?? 精度等級(jí)為 8IT 。 采用加工方 法一般所能達(dá)到的公差等級(jí)和表面粗 糙度以及需留 以及需留的加工余量 (參考參數(shù) ) 加工表面 加工方法 表面粗糙度Ra 表面光潔度 公差等級(jí) 公差等級(jí) 加工余量 說 明 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） CA6140 車床后托架加工工藝設(shè)計(jì) 8 外 圓 粗 車 半精車 精 車 細(xì) 車 粗 磨 精 磨 研 磨 1~3 4~5 6~7 7~8 6~7 8~9 10~14 IT12~IT11 IT10~IT9 IT8~IT7 IT6~IT5 IT8~IT7 IT6~IT5 IT6~IT5 11~10 10~8 8~7 7~6 7 6 4~5 1~5 ~ ~ ~ ~ ~ 指尺寸在直徑 180 以下 ,長(zhǎng)度在500以下 ,鑄件的直徑余量 內(nèi) 孔 鉆 孔 擴(kuò) 孔 粗 鏜 半精鏜 精 鏜 細(xì) 鏜 粗 鉸 精 鉸 粗 磨 精 磨 研 磨 25 1~3 4~5 2~4 5~6 6~7 9~10 5~6 6~7 6~7 910 10~14 IT13~IT11 IT10~IT9 IT10~IT9 IT9~IT8 IT8~IT7 IT7~IT6 IT8 IT7 IT8 IT7~IT6 IT7~IT6 10 8 9~8 8 7 6 8~7 7~6 7 6 5~4 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 指孔徑在180以下 ,鑄件直徑的余量 .L/d2 L/ d = 2 ~1 0時(shí) ,加工誤差增加 ~ 2 倍 平 面 粗刨 ,粗銑 精刨 ,精銑 細(xì)刨 ,細(xì)銑 粗 磨 半精磨 精 磨 研 磨 1~3 4~6 7~8 6~7 7~9 7~9 10~14 IT14~IT11 IT10 IT9~IT6 IT9 IT7~IT6 IT7~IT6 IT5 11~9 10~9 8~6 8~6 7~5 7~5 5~2 ~ ~ ~ 指平面最大尺寸 500以下的鑄件的平 面余量 表 11 主要工序的加工工藝路線 ① 根據(jù) 孔 ?? 的技術(shù)要求 ，由《公差與配合技術(shù)手冊(cè)》得 ： 25??es ， 0?ei ； 根據(jù)公式 25??? eiesT ； 查《互換性與技術(shù)測(cè)量》 表 18得 ： 精度等級(jí) 為 7IT 。 CA6140 車床后托架的加工工藝的路線 擬定工藝路線是制定工藝過程的關(guān)鍵性的一步。 ⑥ 對(duì)于 ?? 孔口進(jìn)行 锪 平加工 。 ④ 要求加工 mm202 ?? 、 mm132 ?? 粗糙度 為 50Rz 。 ② 要求加工 ?? 、 ?? 、 ?? 的精度等級(jí)為 7IT ，粗糙度 umRa ? ，且要求與底平面的平行度公差為 。在安排加工順序時(shí)常遵循以下原則：見下表 工序類別 工序 安排原則 機(jī)械加工 1） 對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯 ，先安排劃線工序 ，為精基準(zhǔn)加工 提供找正 基準(zhǔn) 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） CA6140 車床后托架加工工藝設(shè)計(jì) 6 2） 按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面 3） 在重要表面加工前 應(yīng)對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修正 4） 按“先主后次，先粗后精”的順序 5） 對(duì)于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在 主要表面 加工之后加工 熱處理