【正文】 [14] 黃華梁 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].北京： 高等教育出版社， 2021. [15] 程軍 .畫法幾何及機(jī)械制圖 [M].上海： 國防工業(yè)出版社， 2021. [16] 劉長青 .機(jī)械制造 技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].武漢： 華中科技 ,2021 致 謝 [致謝詞 ] 本課題的設(shè)計(jì)是在 ****老師的指導(dǎo)下完成的，由衷地感謝老師對我**********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 的指導(dǎo)與幫助。與此同時(shí)，也一定要考慮到經(jīng)濟(jì)性，既要保證制造成本低，也要考慮到盡可能降低維護(hù)和使用成本。設(shè)計(jì)時(shí)，必須認(rèn)真閱讀參考資料， 繼承或借鑒前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和成果，但也不能盲目地全盤抄襲，應(yīng)根據(jù)具體的設(shè)計(jì)條件和要求，獨(dú)立思考，大膽地進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。同時(shí)也使我深刻體會到，在工作中要有嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)、實(shí)事求是、刻苦鉆研和勇于探索工作態(tài)度。 最后是工藝裝備的設(shè)計(jì)過程，首先我論述選擇了機(jī)床、刀具、量具，然后重點(diǎn)介紹了夾具的設(shè)計(jì)過程，選擇定為基準(zhǔn)并計(jì)算鉆削 力和壓緊力最后完成零件草圖。 4 設(shè)計(jì)總結(jié) 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使 我從中學(xué)到了 很多寶貴的知識，讓我了解了機(jī)械工藝的設(shè)計(jì)過程。再在夾具體上設(shè)置一 擋銷 ，用來限制 十字軸 繞 Y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng) .即限定 十字軸 的六個(gè)自由度，保證加 工過程中工件與機(jī)床和刀具的相對位置不變，夾具的設(shè)計(jì)目的得以實(shí)現(xiàn)。 工作原理是，將心軸插在 的孔內(nèi)，可以限制 十字軸 沿 X 軸正負(fù)方向的移動(dòng)、繞 X 軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 、沿 Z 軸正負(fù)方向的移動(dòng)和繞 Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣可以節(jié)約加工材料，節(jié)省加工時(shí) 間，提高加工效率。 開口墊圈的作用除了普通墊圈的作用以外 ，主要是在內(nèi)六角螺釘擰松時(shí)，可以將此開口墊圈拆下，可以將十字軸 直接拆下。 擋銷在夾具體上，用來限制十字軸的地 5 個(gè)自由度 。夾具中的零件有夾具體、心軸、開口墊圈、螺母、擋銷、 A 面定位板、鉆套、鉆模板、定位板軸 等。因?yàn)楣ぷ黧w積小，重量不大且切削力不大，只要通過**********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 手動(dòng)夾緊即可滿足夾 緊力。 專用 夾具設(shè)計(jì) 過程 本夾 具主要用來 鉆四軸端中心孔 B3。 （ 5）夾具零件設(shè)計(jì)及零件圖繪制 完成總裝 圖后，由裝配圖逐個(gè)拆繪各個(gè)非標(biāo)零件圖，確定零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、技術(shù)要求，確定零件的材料牌號、熱處理和表面處理要求，注意各零件的形狀、大小，公差要相互協(xié)調(diào)。 總圖產(chǎn)生的順序一般是：首先用細(xì)雙點(diǎn)劃線畫出工件；然后視工件為透明體依次畫出定位元件、夾緊元件、對刀或引導(dǎo)元件，以及其他輔助結(jié)構(gòu)；最后通過夾具體把各元件組成一整體。 4) 用細(xì)雙點(diǎn)劃線繪制工件的外廓、定位基準(zhǔn)面、夾緊表面和加工表面。 2) 盡量采用 1： 1 的比例繪制，以便具有良好的直觀性。 （ 4）夾具總裝配圖的繪制 總體方案確定后，即可著手繪制夾具裝配圖。 （ 3） 進(jìn)行必要的計(jì)算，審查方案、改進(jìn)設(shè)計(jì) 在確定 夾具結(jié)構(gòu)方案的過程中，工件定位、夾緊、對刀和夾具在機(jī)床上定位等各部分結(jié)構(gòu)以及總體布局會有幾種不同的方案可供選擇，因而都應(yīng)畫出草圖，進(jìn)行必要的計(jì)算。 4) 確定夾具與機(jī)床的連接方式。 2) 確定工件的夾緊方案，選擇合適的夾緊裝置。 6) 收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料，其中包括夾具有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)設(shè)計(jì)手冊。 4) 了解所使用的刀具、量具的規(guī)格。以便發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)與有關(guān)人員進(jìn)行磋商。 （ 1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集原始資料 1) 分析產(chǎn)品零件圖及裝配圖，了解零件的作用、形狀、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、材料、技術(shù)要求和整個(gè)加工工藝流程。 夾具的尺寸和技術(shù)要求以及公差還未設(shè)計(jì)完全，還存在紕漏。心軸的一端用 M25的螺母固定在夾具體上，另一端鉆有螺紋，將心軸與十字軸放在一起后固定在夾具體上，放上開口墊圈，這樣開口墊圈可以限制倒檔撥叉沿 Y 軸正負(fù)方向的移動(dòng)。這樣可以節(jié)約加工材料，節(jié)省加工時(shí) 間，提高加工效率。 開口墊圈的作用除了普通墊圈的作用以外 ，主要是在內(nèi)六角螺釘擰松時(shí)，可以將此開口墊圈拆下，可以將十字軸 直接拆下。 擋銷在夾具體上，用來限制十字軸的地 5 個(gè)自由度 。機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)可概括為定位元件、夾緊裝置、夾具體、對刀或?qū)蜓b置 ,連接元件、其他裝置或元件等 [7]。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 機(jī)床夾具的分類 根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性 ,機(jī)床夾具可分為通用夾具 ,專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等。 4) 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍根據(jù)機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大原 有機(jī)床的工藝范圍。 2) 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本使用夾具后，工件的定位、夾緊能在很短的時(shí) 間內(nèi)完成，縮短輔助時(shí)間；如果夾具上采用了高效的多件、多工位、快速或聯(lián)動(dòng)夾緊方式， 則能夠顯著地縮短輔助時(shí)間和基本時(shí)間，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。 （ 2）機(jī)床夾具的作用 1) 使得工件與機(jī)床、刀具 之間獲得了穩(wěn)定且正確的相對位置和幾何關(guān)系，因此可以較容易地保證工件的加工精度。 4) 夾具體 用于連接夾具中各種元件和裝置的基礎(chǔ)件。 2) 夾緊裝置 因工件在 加工時(shí)會受到切削力、慣性力、沖擊力和振動(dòng)等作用，為了使工件不因受力的作用而使位置發(fā)生變化，需要有將工件夾緊的機(jī)構(gòu)。 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程中的切削加工、焊接、檢測和裝備等工藝過程 [10]。一般在單**********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 件小批量生產(chǎn)中，應(yīng)選用通用量具和量儀，在大批量生產(chǎn)中， 采用各種量規(guī)、量儀和專用量具等 [6]。一般應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)采用組合刀具及專用刀具。 工藝裝備的選擇 (1) 夾具的選擇 :在單件小批量生產(chǎn)中，應(yīng)選用通用夾具和組合夾具，在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用夾具。 1 1 2 32ddL l l l?? ? ? ? =（ 25+4+4+0） mm =33mm (6)輔助時(shí)間jT:查表 5152 得，夾裝工件的時(shí)間為 ，啟動(dòng)機(jī)床的時(shí)間為，啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為 ，取量具并測量尺寸的時(shí)間為 ，共計(jì)jT=[11]。 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 (3)確 定切削速度 ： 根據(jù)表 5109 和表 5110，查得 242vc ? ， m=， ? ， vy =，修正系數(shù) Kmv =1， hvk =， tvk =1， ? , rvkK ?,刀具壽命選 60minT? ，故： vvcc xympvv T a f? =m in0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5242( 1 1 . 2 4 0 . 8 0 . 8 1 1 )6 0 2 . 5 0 . 3 9 m? ? ? ? ??? minm? (4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n： m in m in1000 1 0 0 0 1 0 3 . 9 66150c rrwvn d?? ?? ? ?? 根據(jù)表 54 查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為，所以實(shí)際的切削速度 min400rn? 。 (2)確定進(jìn)給量 f ： 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 5102 查得 f =? 。以下數(shù)據(jù)均參照參考文獻(xiàn) [16]。 所以確定切削用量次序時(shí)，應(yīng)首先選擇較大的pa，其次按工藝裝備與技術(shù)條件的允許選擇最大的 f，最后根據(jù)道以確定切削用量次序時(shí)，應(yīng)首先選擇較大的pa，其次按工藝裝備與技術(shù)條件的允許選擇最具耐用度的允許確定 v，這樣可以在保證一定道具耐用度的前提下，使pa、 f、 v 的乘積最大 [11]。 (3)根據(jù)切削余量和刀具耐用度的關(guān)系可知，影響刀具壽命最小的是pa，其次是f，最大是 v。 d— 工作直徑 (mm)。 n— 轉(zhuǎn)速 (n/min)。 切削用量的確定 選擇切削用量，就是在已經(jīng)選擇好刀具材料和刀具幾何角度的基礎(chǔ)上確定切削深度pa,進(jìn)給量 f和切削速度 v，選擇切削用量應(yīng)注意以下原則： (1)在保證加工質(zhì)量，降低成 本和提高生產(chǎn)率的前提下，使pa、 f、 v 的乘積最大，當(dāng)pa、 f、 v 的乘積最大時(shí)，工序的切削工時(shí)最小。 四軸頸 F 177。 表 4 十字軸毛胚尺寸 **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 加工面 等級 表面層 （ mm） 機(jī)械加工余量 （ mm） 尺寸偏差 （ mm） A面 F 177。22+ +mm 外圓 216。22+ +mm 外圓 216。 2mm 45176。 2mm 45176。162+ 0 mm 5 鉆四軸頸中心孔 B3 6 車同一軸線兩 φ 50+ 0 mm 外圓 車另一軸線兩端 mm216。 4 車 216。 下表是本設(shè)計(jì)中所確定的機(jī)械加工余量和工序尺寸 表 3 機(jī)械加工余量及工序尺寸 工序 工序內(nèi)容 單邊余量 工序尺寸 表面粗糙度 鏜孔 + 0 mm + 0 mm **********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 3 車 A面 2mm 210 倒角 2mm 45176。余量過大將增加材料、動(dòng)力、刀具和勞動(dòng)量的消耗，并使切削力增大而引起工件的較大變形。22+ + mm 外圓軸線為精基準(zhǔn) [13]。； 粗磨同一軸線兩端 ?? mm 外圓，再粗磨另一軸線兩端 ?? mm外圓 ，以 ?? mm 外圓 軸線為精基準(zhǔn)； 半精磨磨同一軸線兩端 216。50+ 0 mm 外 圓 ，以 φ50+ 0 mm 外圓軸線為精基準(zhǔn)； 以 + 0 mm 孔及 孔為 精 基準(zhǔn)車削 M面并倒角 2mm45176。162+ 0 mm 四軸頸端面時(shí)， 以 + 0 mm 及 A面作 精基準(zhǔn) 定位上夾具 ； 鉆四 軸端中心孔 B3， 以 + 0 mm 及 A 面作 精基準(zhǔn) 定位，上四等分夾具； 車同一軸線兩端 216。在考慮工件如何定位的同時(shí)必須認(rèn)真分析工件夾緊，遵守機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 精基準(zhǔn)選擇鏜孔，該孔是工藝基準(zhǔn)孔，在零件設(shè)計(jì)過程中多個(gè)表面都可以用他作基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則； 另外，選擇精基準(zhǔn)時(shí)也應(yīng)考慮要便于工件加工，并能使夾具結(jié)構(gòu)簡單。 （ 5） 便于裝夾原則 所選擇 的精基準(zhǔn)，應(yīng)保證定位準(zhǔn)確、可靠，夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便，這稱為便于裝夾原則。這稱之為互為基準(zhǔn)原則。這稱之為統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。這稱之為基準(zhǔn)重合原則。 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證技術(shù)設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。在實(shí)際應(yīng)用中有時(shí)可以兼顧這四條原則，而夾具裝夾則不能同時(shí)兼顧，這就要根據(jù)具體情況抓住主要矛盾，解決主要問題 。這是因?yàn)槿裘鞯亩ㄎ幻婧艽植冢趦纱窝b夾中重復(fù)使用同一基準(zhǔn)，就會造成相當(dāng)大的定位誤差。為保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔和有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。 （ 2） 保證加工表面加工余量合理分配的原則 如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面的毛坯面為粗基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇將影響的加工面和不加工面的相互位置，或影響到加工余量的分配，并且第一道加工工序首先要遇到基準(zhǔn)選擇問題，因此正確選擇粗基準(zhǔn)對保證產(chǎn)品質(zhì)量將有重要影響。 在最初工序中，工件只能選用未加工的毛坯表面來定位，這種定位表面稱為粗**********大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 基準(zhǔn)；在 中間工序和最終工序中，則選用已加工表面定位，這種定位表面稱為精基準(zhǔn)。它的選擇是制定工藝規(guī)程的一個(gè)重要問題。 工序 16 涂上防銹油入庫 [13]。 工序 14以兩頂尖裝夾工件，磨同一軸線兩端 mm 外圓 ，然后磨另一端軸線 外圓。22+ + mm 外圓，然后磨另一 端軸線 216。 工序 11 滲碳：嚴(yán)格控制 —— 的深度；淬火：嚴(yán)格控制 HRC58——64 工序 12 四軸頸中心孔研磨至表面粗糙度 。 工序 9 以兩頂尖定位裝夾工件，粗磨同一軸線兩端 ?? mm 外圓，再粗磨另一軸線兩端 ?? mm 外圓。 工序 8 用鉗工將 M、 N 面 216。 工序