【正文】 在切削力、夾緊力等外力的作用下，夾具產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設(shè)加強筋。制造夾具體的四種基本方法是鑄造、鍛造、焊接和組合式。夾具體的結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小，主要取決于工件的結(jié)構(gòu)特點、尺寸大??；夾具上所選用的元件及其布局；夾具與機床的連接方式等。 對刀用的塞尺分為對刀平塞尺和對刀圓柱塞尺。使用時，將塞尺放在刀具和對刀塊之間，憑抽動的松緊感覺來判斷，以適度為宜。它可以迅速而正確地確定夾具與刀具間的相對位置。 夾緊力的方向和作用點的確定 1) 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面 2) 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi) 3) 夾緊力的作用點應(yīng)靠近工件的加工表 面 夾緊力大小的確定 夾緊力的大小與工件所受的切削力、重力、慣性力和摩擦力的大小有關(guān)，根據(jù)靜力平衡條件計算出理論夾緊力 W，乘以安全系數(shù) K 得實際夾緊力 WS，即 WS=WK 式中 WS—— 實際夾緊力 W—— 計算出理論夾緊力 K—— 安全系數(shù) 定向鍵、對刀塊 定向鍵 為保證加工面的形狀，加工時必須保證心軸的軸心與走刀方向平行，因此在夾 具底面銑出一條與心軸軸心平行的鍵槽，在槽的兩端嵌入兩個定向鍵，并用沉頭螺釘與夾具體底部聯(lián)結(jié)。 南昌航空大學科技學院學士學位論文 24 夾緊機構(gòu)的種類雖然很多，但其結(jié)構(gòu)大都以斜楔夾緊機構(gòu)，螺旋夾緊機構(gòu)、偏心夾緊機構(gòu)、聯(lián)動夾緊機構(gòu)和鉸鏈夾緊機構(gòu)。 4) 使用性好。 3) 工藝性好。 2) 夾緊力的大小適當。手動夾緊的夾緊機構(gòu)還應(yīng)具有良好的自鎖性，以保證人力的作用停止后，還能可靠的夾緊工件。常見的動力裝置有：液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動裝置、氣 —液聯(lián)動裝置和真空裝置等。 1. 產(chǎn)生力的部分 —— 動力裝置 夾緊力的來源，一是人力；二是某種裝置所產(chǎn)生 的力。 1）圓柱銷 2）圓柱心軸 3）圓錐心軸 工件在錐度心軸上定位時，并靠工件定位圓孔與心軸限位圓柱面的彈性變形夾緊工件。 4) 工藝性好 定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于加工、裝配和更換。定位精度下降到一定程度，定位元件必須更換，否則夾具不能繼續(xù)使用。因此，應(yīng)有足夠的強度和剛度，以免使用中變形和損壞。因此，限位基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)工件的加工要求。 定位元件的設(shè)計 定位元件要求 1) 足夠的精度 由于工件的定位是通過定位副的配合（或接觸）實現(xiàn)的。 3) 在選擇定位元件時，應(yīng)以六點定位原理來分析，要盡量避免過定位現(xiàn)象。當定位基準與工藝基準或設(shè)計基準不重合時，需要進行必要的加工尺寸及其公差的換算。由于工件的形狀多種多樣，故定位基準各不 相同，所以要合理的選擇、設(shè)計、安置定位元件，以達到定位的目的。如某些夾具上的分度裝置，上下料裝置、工件抬起裝置等。其作用是把夾具各組成部分連接為一個整體。 (4) 聯(lián)接元件 其作用是保證機床與夾 具之間的正確相對位置，如定向鍵、心軸錐柄等。 (2) 夾緊裝置 它將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時防止或減小振動。 雖然 夾具的結(jié)構(gòu)多種多樣，但根據(jù)元件或機構(gòu)的作用，其組成包括下列幾部分。 按機床的類型分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床 .夾具等。它具有通用夾具和專用夾具的特點。其共同特征是：在完成一種工件的加工后，經(jīng)過調(diào)整或更換個別元件，即可加工形狀相似、尺寸相近或工藝相似的多種工件。其結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，可有效的保證加工精度、提高工作效率。這類夾具通用性強，一般用于單件小批生產(chǎn)。在生產(chǎn)應(yīng)用中，按專門化程度分如下幾類： (1) 通用夾具 通用夾具指已標準化、具有較大適用范圍的夾具。在某些情況下，夾具是實現(xiàn)特殊零件加工廠的必要裝備。通過正確地安裝，可以保證加工精度、穩(wěn)定加工質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低加工成本、擴大機床工藝范圍、實現(xiàn)一機多能、減輕勞動強度、保證安全生產(chǎn)、平衡工序時間。在加工過南昌航空大學科技學院學士學位論文 21 程中，工件要受到切削力、慣性力、重力等的作用，因此夾具的另一作用就是要保證 工件在外力的作用下仍能保持其正確位置。 由上述可知，夾具的作用之一是保證工件在工藝系統(tǒng)中相對于機床和刀具具有正確的位置，這一過程稱為“定位”。 工藝裝備的選擇主要指夾具、刀具等的選 擇，它們對工序的加工精度、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有直接的影響。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，查《簡明機械加工工藝手冊》，分別確定各 加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下： Φ 60H6 的孔 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 工序公差 工序尺寸 表面粗糙度μ m 135 細鏜 IT6 Φ 60 115 精鏜 IT8 Φ 南昌航空大學科技學院學士學位論文 19 75 半精鏜 4 IT11 Φ 15 粗鏜 IT12 Φ Φ 16H7 的孔 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 工序公差 工序尺寸 表面粗糙度μ m 125 細鉸 IT7 Φ 16 105 擴鉸孔 2 IT8 Φ 16 45 鉆孔 IT11 Φ 14 底面 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 工序尺寸 表面粗糙度μ m 150 刮研 130 65 精銑 10 粗銑 1 131 選擇機床設(shè)備及工藝裝備 工序集中或工序分散的原則確定之后，設(shè)備的類型就基本確定了。影響加工余量的因素有 1.)上工序的各種表面缺陷和誤差因素 表面粗糙度 Ra 和缺陷層 Da 上工序的尺寸公差 Ta 上工序的形位誤差ρ a 2.) 本工序加工時的裝夾誤差。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差；加工總余量是毛坯尺寸與零件設(shè)計尺寸之差。 機械加工余量、工序尺寸及 公差的確定 加工余量是指在加工過程中，所切去的金屬層厚度。而方案二采用結(jié)構(gòu)復雜的專用設(shè)備，使投資大，調(diào)整和維修復雜，生產(chǎn)準備工作量大，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。 平面的加工 加工要求 加工方案 說明 IT7~IT8 表面粗糙度Ra(~) μ m 粗刨 — 半精刨 — 精刨 1. 因刨削生產(chǎn)率較低故常只用于單件 和中小批生產(chǎn) 2. 加工一般精度的未淬硬表面 3. 因調(diào)整方便故適應(yīng)性較大，可在工件的一次裝夾中完成若干平面、斜面、倒角、槽等加工 IT7 表面粗糙度Ra(~) μ m 粗銑 — 半精銑 — 精銑 1. 大批大量生產(chǎn)中一般平面加工的典型方案 2. 若采用高速密齒精銑，質(zhì)量和生產(chǎn)率更有所提高 IT5~IT6 表面粗 糙度 Ra(~ m) 粗刨 (銑 )—半精刨 (銑 )— 精刨 (銑 )— 刮研 1. 刮研可達很高的精度 (平面度、表面接觸斑點數(shù)、配合精度 ) 2. 但勞動量大，效率低、故只適用于單件、小批生產(chǎn) IT5 表面粗糙度 Ra(~ m) 粗刨 (銑 )—半精刨 (銑 )— 精刨 (銑 )— 寬刀低速精刨 1. 寬刀低速精刨可大致取代刮研 2. 適用于加工批量較大，要求較高的不淬硬平面 IT5~IT6 表面粗糙度 Ra(~ m) 粗銑 — 半精銑 — 粗磨 —精磨 1. 適用于加工精度要求較高的淬硬和不淬硬平面 2. 對要求更高的平面可后續(xù)滾壓或研磨工序 IT8 粗銑 — 拉削 1. 適用于加工中、小平面 南昌航空大學科技學院學士學位論文 16 表面粗糙度 Ra(~ m) 2. 生產(chǎn)率很高，用于大量生產(chǎn) 3. 刀具價格昂貴 IT7~IT8 表面粗糙度 Ra(~ m) 對大型圓盤、圓環(huán)等回轉(zhuǎn)零件的端平面，一般常在車床（立式車床）上與外圓（或孔）一同加工（粗車 — 半精車 — 精車），這還可保證它們之間的相互位置精度 其余的加工表面的加工方法及加工路線的選擇方法按上面的方法進行查表選擇。 加工底面，查《簡明機械加工工藝手冊》 P9 表 1— 8，加工方法有刨削及銑削，拉削，磨削，研磨，滾壓，刮研，由于其表面粗糙度為 ，查《簡明機械加工工藝手冊》 P12 表 1— 12，其加工方法應(yīng)為粗銑 — 精銑 — 刮研。而細鏜又會在加工中增加設(shè)備和工序，不夠經(jīng)濟。而孔的表面粗糙度為 ，考慮到加工的經(jīng)濟和方便，查《簡明機械加工工藝手冊》 P11 表 1— 11，查得其加工路線為鉆 — 擴 — 粗鉸 — 精鉸 — 細鉸。細鉸不能保證其形位公差，所以也不采用。而孔的表面粗糙度為 ，對于 D 面的平行度為 ，對于 A 面的垂直度為 ，圓柱度為 ，查《簡明機械加工工藝手冊》 P11 表 1— 11，查得其加工路線為粗鏜 — 半精鏜 — 精鏜 — 細鏜。 選擇加工方法時還應(yīng)考慮到工件材料的性質(zhì)，工件的結(jié)構(gòu)和尺寸，生產(chǎn)類型，具體生產(chǎn)條件和其它特殊要求。在選擇加工方法時，首先要滿足加工質(zhì)量，同時也要兼顧生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。 便于裝夾原則 由附圖 （零件圖）所示的尾座體上的多數(shù)尺寸及公差以底面為設(shè)計基準，因此，必須先加工底面，為后續(xù)的工序準 備基準。 互為基準原則 為了使加工面間有較高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻可采取反復加工、互為基準的原則。 精基準 的選擇原則 基準重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計基準為精基準。 作為粗基準的表面應(yīng)平整光潔，沒有澆口、冒口或飛邊等其它表面缺陷，以便使工件定位可靠，夾緊方便。 粗基準的選擇原則 為保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選不加工表面為粗基準。因此，定位基準的選擇實際上是定位基面的選擇?；鶞士煞譃椋涸O(shè)計基準、工藝基準、定位基準、工序基準、測量基準和裝配基準。 確定毛坯的類型及制造方法 由于零件材料為 HT200，零件的形狀不規(guī)則，由零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn) 和零件圖技術(shù)要求可知，選擇的 零件應(yīng)為鑄件，采用砂型鑄造方法。 4. 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 確定毛坯時，必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場毛坯制造水平和能力、外協(xié)的可能性。 南昌航空大學科技學院學士學位論文 12 當零件的生產(chǎn)批量較大時，應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率均較高的毛坯制造方法，如模鍛、金屬型鑄造和 精密鑄造等。例如材料 為灰口鑄鐵的零件比用鑄造毛坯；對于重要的鋼質(zhì)零件，為獲得良好的力學性能，應(yīng)選用鍛件，在形狀較簡單及機械性能要求不高時可用型材毛坯，有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。但因沖壓模具昂貴而僅用于大批大量生產(chǎn)。但需經(jīng)過時效處理后才能進行機械加工。 型材 型材有 熱軋和冷拉，熱軋適用于尺寸較大、精度較低的毛坯；冷拉適用于尺寸較小、精度較高的毛坯。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯。 鍛件 鍛件適用于強度要求高、形狀比較簡單的零件毛坯。當毛坯精度要求低、生產(chǎn)批量較小時，采用木模手工造型法；當毛坯精度要求高、生產(chǎn)批量很大時，采用金屬型機器造型法。其鑄造方法有砂型鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。 正確選擇毛坯是工藝技術(shù)人員應(yīng)高度重視的問題，零件加工過程中工序的內(nèi)容或工序數(shù)目、材料消耗、熱處理方法、零件制造費等都與毛坯的材料、制造方法、毛坯的誤差與余量有關(guān)。但是，卻提高了毛坯的費用。毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝和費用，而其影響到零件機械加工工藝及其生產(chǎn)率與經(jīng)濟性。其金相組織結(jié)構(gòu)為鐵素體和滲碳體組成的機械混合物，由于它是硬的滲碳體和軟的鐵素體相間組成的混合物，所以其機械性能介于鐵素體和滲碳體之間，故強度較高，硬度適中，有一定的塑性，從金相組織顯微來看，鑄鐵中化合碳正好等于 %，珠光體中的鐵素體與滲碳體一層層交替間隔，呈片狀排列，而其余的碳是以片狀石墨存在，使切削過程中切屑不能連續(xù)成形。的斜面，表面粗糙度 零件的材料 零件 的材料為 HT200，是珠光體灰口鐵。 未注倒角 ～ 3 生產(chǎn) 綱領(lǐng) ： 年產(chǎn) 約 500 件； 南昌航空大學科技學院學士學位論文 10 加工表面及其要求 ⑴ Φ 60H6 的孔：孔徑φ 60+ 0 ㎜，右端倒角為 1 45176。 零件的主要工作表面為底面，零件的主要配合面為φ 60H6,φ 35H8 的孔。尾座體的底面一 方面與車床的導軌相結(jié)合，在車床上滑動；另一方面尾座體通過頂針支持軸類零件的車削加工，對尾座體而言，則要求有一定的支持剛性，故尾座體構(gòu)成不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。 制訂工藝規(guī)程的步驟 （ 1）分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖； （ 2）選擇毛坯； （ 3）選擇定位基準； （ 4）擬定工藝路線； 南昌航空大學科技學院學士學位論文 9 （ 5）確定加工余量和工序尺寸； （ 6）確定切削用量和工時定額； （ 7）確定各工序的設(shè)備、刀夾量具和輔助工具； （ 8）確定各工序的技術(shù)要求和檢驗方法； （ 9）填寫工藝文件； 工藝分析 零件的技術(shù)條件