【正文】 夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。最后用 30mm? 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔，根據(jù) GB1141— 84 的規(guī)定標(biāo)太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 27 準(zhǔn)鉸刀尺寸為 mm? ?? 故鉆套孔徑尺寸為 mm? ?? 。即先用 28mm? 的麻花鉆鉆孔，根據(jù) GB1141—84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零， 鉆套孔徑為 mm? ?? 。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(shí)間。只需定位夾緊部件 的銷(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。由《切削手冊(cè)》得： 鉆削力 HBDfF ? 式 （ 41） 鉆削力矩 HBfDT ? 式 （ 42） 式中： 30D mm? ? ? ? ?m a x m a x m i n11 1 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B? ? ? ? ? ? ? mm r???代入公式（ 41）和（ 42）得 ? 0 . 8 0 . 626 30 0. 32 17 4 68 96FN? ? ? ? ? 1. 9 0. 8 0. 610 30 0. 32 17 4 56 32 0T N m m? ? ? ? ? ? 本道工序加工工藝孔時(shí)， 夾緊 力方向與鉆削力方向相同。 圖 心軸垂直放置時(shí)定位分析圖 切削力的計(jì)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。見(jiàn)下圖。 圖 定位分析圖 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在間隙心軸上定位，心軸為垂直放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起 徑向 基準(zhǔn)位移 誤差。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇 60mm? 外圓端面 和與 37mm? 之配合的心軸為主要定位基準(zhǔn)限制工件的五 個(gè)自由度， 用一個(gè) 定位 銷(xiāo) 限制工件的另一個(gè)自由度。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 定位方案的分析和 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，兩工藝孔位于零件 24R mm 孔內(nèi)外側(cè)面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與側(cè)面垂直。其加工質(zhì) 量直接影響以后各工序的加工精度。這兩個(gè)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 ? ，與端面垂直。所以對(duì)夾具設(shè)計(jì)也是非常重要的。 夾 具 是 制造系統(tǒng)的重要組成部分 ， 夾具對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。 然后按照有關(guān)公式進(jìn)行銑削力和 夾緊 的計(jì)算，然后對(duì)銑床夾具必不可少的 定向鍵和對(duì)刀裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)， 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)間。工件以 37mm? 孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷(xiāo)和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。 本章小結(jié) 在 本章中， 夾具主要用來(lái)粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面 。工件 在夾具體上安裝好后， 浮動(dòng) 壓塊在氣缸活塞的推動(dòng)下向下移動(dòng)夾緊工件。 其夾緊采用 的是氣動(dòng)夾緊，夾緊簡(jiǎn)單、快速、可靠。 件以 37mm? 孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷(xiāo)和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖 1所示。 209 6QF?? 公 斤 力代入公式（ 32）得 220 4 4 2 0 9 6 4 9 4 .43 .1 4 6 0 .9QD P?? ?? ? ? ??? 厘 米 0D ? 厘米 取 0 25D? 厘米 =250mm 因此氣缸選用 DQG 型氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 DQG型氣缸 圖 其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 DQG型氣缸 數(shù)據(jù)表 缸徑 B? d? L B M K H 80 40 25 60 50 11 7 104 P TG 1d 2d h F E KK 98 77 11 21 G3/8 M16 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。 20960FN? ，來(lái)計(jì)算氣缸缸筒內(nèi)徑 0D 。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動(dòng)壓塊從上往下移動(dòng)夾緊工件。 直角對(duì) 刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 22 圖 對(duì)刀塊 圖 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如 下 圖所示： 標(biāo)記 四周倒圓 圖 平塞尺 圖 塞尺尺寸為： 表 平塞尺 尺寸表 公稱(chēng)尺寸 H 允差 d C 3 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 23 夾緊裝置及夾具體設(shè) 計(jì) 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)間。 根據(jù) GB2207— 80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： o 圖 夾具體槽形與螺釘 圖 根據(jù) T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下 ： 表 定向鍵 數(shù)據(jù)表 B L H h D 1h 夾具體槽形尺寸 2B 2h 公稱(chēng)尺寸 允差 d 允差 4d 公稱(chēng)尺寸 允差 D 25 40 14 6 15 6 24 + 7 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。 取 k=2 39。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 21 即： LFF??? （ ?? ） 3144 104800 .3LFFN?? ? ? ? 計(jì)算出的理論夾緊力 F 再乘以安全系數(shù) k 既為實(shí)際所需夾緊力 39。 0 .0 1 2 0 .0 2 3 0 .0 3 2 0 .0 6 72DYz T Td? ??? ? ? ? ? ? 式中 ? —— 定位副間的最小配合間隙（ mm）； DT —— 工件圓孔直徑 公差（ mm）； Td —— 定位銷(xiāo) 外圓直徑公差（ mm）。 圖 定位機(jī)構(gòu) 圖 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在定位銷(xiāo)上定位，定位銷(xiāo) 為水平放置，由于定位副太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 20 間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。 很容易想到一面一孔組合基準(zhǔn)定位，以 在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷(xiāo) 為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個(gè)自由度，端面應(yīng)一點(diǎn)接觸，限制一個(gè)自由度，工件以 37mm? 孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷(xiāo)和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和 表面質(zhì)量。夾緊時(shí)，首先由螺母和開(kāi)口墊圈夾緊 37mm? 孔兩端面，再用 DQG 型汽缸通過(guò)鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)浮動(dòng)壓塊在工件叉桿處夾緊。本道工序僅是對(duì)內(nèi)側(cè)端面進(jìn)行粗加工。由加工本道工序的工序簡(jiǎn)圖可知。優(yōu)良的加工工藝是能否生產(chǎn)出合格，優(yōu)質(zhì)零件的必要前提，所以對(duì)加工工藝的設(shè)計(jì)十分重要，設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)比較，選擇最優(yōu)方案。先要明確零件的 作用 ，本次設(shè)計(jì)的后鋼板彈簧吊耳的主要作用就是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。 工序 6：鉆 ，擴(kuò) ? 孔 機(jī)床： 專(zhuān)用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、 （ 1）、 鉆 9mm? 孔 切削深度 pa ： mm? 進(jìn)給量 f ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 2810，取 (0. 22 ~ 0. 28 ) /f m m r? 由于本零件在加工 35mm? 孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) ，則( ~ ) / ( ~ ) /f m m r m m r? ? ? 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 2813，取 /f mm r? 取切削速度 24 / minVm? 取 V =24, 0d =9 代入公式（ 21）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 2 4 8 4 9 / m in3 .1 4 9Vnrd? ?? ? ??，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 93，取 772 / minnr? 實(shí)際切削速度 V? ： 0 3 . 1 4 9 7 7 2 2 1 . 8 / m in1 0 0 0 1 0 0 0dnVm? ??? ? ? ? 被切削層長(zhǎng)度 l ： 48l mm? 刀具切入長(zhǎng)度 1l ： 8l mm? 刀具切出長(zhǎng)度 2l ： 3l mm? 走刀次數(shù)為 1 取 48l? ， 1 8l? ， 2 3l ? , ? , 772n? 代入公式（ 24）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： 121 4 8 8 3 0 . 3 8 m in7 7 2 0 . 2 0j l l lt fn?? ??? ? ?? ?以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 112 2 m injtt? ? ? ? （ 2）、擴(kuò) ? 孔 切削深度 pa ： 1pa mm? 進(jìn)給量 f ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 2830， ( ~ ) ( ~ ) /f m m r? ? ? 參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 2831，取 ( ~ ) /f m m r? ? ? 切削速度 V ：參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 2831，取 25 / minVm? 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 15 取 V =25, 0d = 代入公式（ 21）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 2 5 7 5 8 / m in3 . 1 4 1 0 . 5Vnrd? ?? ? ??，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 93取 772 / minnr? 實(shí)際切削速度 V? ： 0 3 . 1 4 1 0 . 5 7 7 2 2 5 . 4 / m in1 0 0 0 1 0 0 0dnVm? ??? ? ? ? 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 2842 被切削層長(zhǎng)度 l ： 48l mm? 刀具切入長(zhǎng)度 1l 8l mm? 刀具切出長(zhǎng)度 2l ： 3l mm? 走刀次數(shù)為 1 取 48l? ， 1 8l? ， 2 3l ? , ? , 772n? 代入公式（ 24）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt ： 121 4 8 8 3 0 . 1 9 m in7 7 2 0 . 4j l l lt fn?? ??? ? ?? 以上為擴(kuò)一個(gè)孔 的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 112 2 m injtt? ? ? ? 工序 7：粗銑寬度為 4mm 的開(kāi)口槽 機(jī) 床： 專(zhuān)用組合銑床 刀具：高速剛鋸片銑刀 80d mm? 粗齒數(shù) 20Z? 4L? 銑削深度 wa ： 22wa mm? 每齒進(jìn)給量 fa ：根據(jù)《機(jī)械加 工工藝師手冊(cè)》表 3013，取 /fa mm Z? 銑削速度 V ：參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 3023，取 (20 ~ 40) / m inVm? ， 取 V =30, 0d =63 代入公式（ 21）得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 3 0 1 2 0 / m in3 .1 4 8 0Vnrd? ?? ? ??，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 115，取 118 / minnr? 實(shí)際銑削速度 V? ： 0 3 .1 4 8 0 1 1 5 2 8 .8 / m in1 0 0 0 1 0 0 0dnVm? ??? ? ? ? 取 zf = ? ， 20Z? ， wn = 118n? 代入公式（ 22）得： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf ： 20 118 118 / m inm z wf f zn m m? ? ? ? ? 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 被切削層長(zhǎng)度 l ：由毛坯尺寸可知 20l mm? 刀具切入長(zhǎng)度 1l ： 1 30l ? 刀具切出長(zhǎng)度 2l ：取 mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 取 20l? ， 1 30l ? ， 2 2l ? , 118mf ? 代入公式（ 23）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt ： 121 2 0 3 0 2 0 . 4 4 m in118j ml l lt f?? ??? ? ? 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 16 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類(lèi)型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： Ntkttt zzfjd /%)1)(( ???? （大量生產(chǎn)時(shí) 0/ ?Ntzz ） 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： %)1)(( kttt fjd ??? 式 (25) 其中： dt — 單件時(shí)間定額 jt — 基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） ft — 輔助時(shí)間。采用 90? 锪鉆。 為縮短 輔助時(shí)間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同： 174 / minnr? ，手動(dòng)進(jìn)給。 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序 1：粗、精銑 60mm? 兩外圓端面 機(jī)床：專(zhuān)用組合 銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 63d mm? 粗 齒數(shù) 6Z? ， 細(xì)齒數(shù) 10Z? 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院