【正文】 寫加工過程和工藝卡片 。確定定位元件和加緊方案，完成夾具的設(shè)計(jì)及其受力分析和誤差分析。 關(guān)鍵詞： 搖臂支架 ； 工藝設(shè)計(jì) ； 專用夾具 ；機(jī)械；鉆模；加工 II The Machining Process Planning and Fixture Design of Rocker Arm Bracket Abstract This graduation design is mainly divided into two stages: the design of the machining process planning and fixture. In the machining process planning design, first of all, according to available information, analysis the technical requirements of parts drawing, and familiar with the material and use, determine the rocker arm support blank material, size, and shape, thereby processing scheme is determined, the proposed process line。 again calculate the amount of cutting and the basic working hours each working procedure, and the preparation process and process card. Fixture design mainly machine drilling fixture as the center, designed two sets of drilling fixture, which is a Phi drill in parts of an ear end 3 holes, in addition to the two ears are respectively drilled 2 holes with fixture. Determine the position of ponents and to plan, plete fixture design and analysis of force and error. The final pletion of the blank drawing, part drawing, fixture design, fixture assembly drawing. Key words: rocker shaft bracket。 special fixture。 Fixture。機(jī)床夾具為機(jī)床的一種附加裝置 ， 安裝工 件后使之獲得相對機(jī)床成刀具的正確位置并把工件可靠的夾緊。而數(shù)字化的設(shè)備加工功能的廣大化。 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá) 177。德國 demmeler（ 戴美樂 ） 公司制造的 4m長、 2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為 177。5μm；瑞士 EROWA 柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá) 2~5μm。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。減少工件的安裝時(shí)間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典 3R 夾具僅用 1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。 3) 模塊、組合 夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。 4) 通用、經(jīng)濟(jì) 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。德國 demmeler（ 戴美樂 ） 公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。 夾具的國內(nèi)外 相關(guān)研究情況 迄今為止，夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具 （ 刀具、夾具、量具、模 具 ） 之 一。 我國國內(nèi)的夾具始于 20 世紀(jì) 60 年代，當(dāng)時(shí)建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機(jī)械廠，以后又建立了數(shù)個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。 20 世紀(jì) 80 年代以后，兩廠又各自獨(dú)立開發(fā)了適合 NC 機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價(jià)格比的優(yōu)勢，隨著我國加入 WTO 和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大出口良好前景。此次的設(shè)計(jì)是對大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 2) 加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料。 4) 通過對搖臂支架的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)，使我們在機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，工藝方案論證，機(jī)械加工余量計(jì)算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻(xiàn)等各個(gè)方面受到一次綜合性的訓(xùn)練。 5) 能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 通過機(jī)床主運(yùn)動機(jī)械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使我們在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查閱資料 等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。 設(shè)計(jì)要求 評價(jià)機(jī)床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù) —經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來判定的。機(jī)床設(shè)計(jì)的技術(shù) —經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面進(jìn)行分析。其中包括情報(bào)、預(yù)測、研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。每個(gè)方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)； (2) 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，凡是未經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn) 的方案，必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì)； (3) 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化服務(wù)。 3) 工作圖設(shè)計(jì) 首先，在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計(jì)。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。 最后，對有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。選擇主視圖時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的具體特點(diǎn)，按其工作位置和充分反映零件特征的原則來選擇定。 題目所給的零件搖臂支架中，潤滑油由 Φ2 孔進(jìn)入 Φ3 孔油道孔， Φ4 孔壓入S4 球收口保證油道內(nèi)部的清潔， 用來裝配搖臂軸； Φ12 的兩耳與孔配合，起到支撐作用， 支撐搖臂按正常軌跡動作。 主要技術(shù)要求： 1) 未鍛造圓角 R2~R4。 3) 清洗油道后在 Φ 孔內(nèi)壓入 S4 壓入孔口收口 。因此，支架材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；該搖臂支架采用 45 鋼。耳朵表面要求高頻淬火處理，硬度為 52~56HRC。 由于搖臂支架在工作過程中要成熟沖擊載荷，為增強(qiáng)其強(qiáng)度和韌性，且根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，毛坯選用鍛件。 要確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量，應(yīng)該先確定一下各個(gè)因素。 2) 鍛件重量：搖臂支架的重量約為 ，初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為 。即 L=54mm， b=32mm， h=53mm。屬于 S2 級。所以該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬于 M 級。 6) 零件表面粗糙度：由零件圖可知，各個(gè)加工表面的粗糙度 Ra 大多數(shù)都大于等于 。 該種模鍛的尺寸公差等級為 6～ 7 級，確定加工表面的總余量。零件表面的加工方案，首先取決于加工表面的技術(shù)要求。具體的加工方法可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參考有關(guān)表以及其它有關(guān)工藝手冊來確定。滿足同樣精度要求的加工方法有若干種，為此，選擇加工方法時(shí)應(yīng)考慮下列因素： 1) 按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法 所謂經(jīng)濟(jì)精度指的是在正常生產(chǎn)條件（完好的設(shè)備，使用必需的刀 具和適當(dāng)質(zhì)量的夾具，一定熟練程度等級的生產(chǎn)工人，合理的定額工時(shí)）下，所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，相應(yīng)的粗糙度稱為經(jīng)濟(jì)粗糙度。 4) 生產(chǎn)類型 5) 生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性 對于較大的平面，銑削加工生產(chǎn)率較高；窄長的工件宜采用刨削加工；對于大量生產(chǎn)的低精度孔系，宜采用多軸鉆；對批量較大的曲面加工，可采用機(jī)械靠模加工，數(shù)控加工和特種加工等加工方法。 7) 特殊要求 。 外圓柱面的加工：粗車 —半精車 —精車，經(jīng)濟(jì)精度為 IT7~IT8 ，表面粗糙度~。 小孔加工：鉆 螺紋孔：先鉆后攻絲。 其選擇原則為： 1) 為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。 a. 為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 c. 粗 基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使工件上各加工表面總的金屬切除量最小。 4) 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)光潔，要避開鍛造、飛邊和鑄造澆冒口 、分型面、毛刺等缺陷，以保證定位準(zhǔn)確，加緊可靠。 因此，選擇外圓 Φ20mm的外圓面做粗基準(zhǔn) 。 其選擇原則為： 1) 基準(zhǔn)重合原則 以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。但有時(shí)兩者相互矛盾，必須處理好。 3) 自為基準(zhǔn)原則 當(dāng)加工余量小而均勻時(shí)選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。 根據(jù)該搖臂支架的技術(shù)要求和裝配要求，選擇搖臂支架 的 底面和搖臂支架耳朵的端面作為精基準(zhǔn)。即遵循了 “ 基準(zhǔn)統(tǒng)一 ” 的原則。搖臂支架耳朵的端面做為精基準(zhǔn)，可以鉆 Φ3mm 孔和 Φ4mm 孔。同時(shí)也保證了被加工表面的平行度要求。 工序 2 銑底面和頂面 工序 3 鉆 、 Φ3，鉸孔 Φ4 工序 4 鉆 2Φ2 工序 5 局部淬火 工序 6 磨 2Φ12 工序 7 終檢 工藝路線方案二 模鍛 工序 1 銑底面和頂面 工序 2 外圓、端面、倒角至要求。 工序 3 鉆、擴(kuò)孔 鉆、擴(kuò) ，鉆、鉸 Φ3，锪 Φ4 孔。 工序 6 磨 Φ12外圓。 兩個(gè)方案在開始時(shí)加工就出現(xiàn)不同，方案一實(shí)現(xiàn)加工面，方案二實(shí)現(xiàn)加工軸，根據(jù)給定的條件可知， 需先加工作為基準(zhǔn)的底面，而且方案一端面需精加工，因此需兩個(gè)圓柱的粗加工都結(jié)束后才能實(shí)施精加工，選擇方案時(shí)還應(yīng)考慮工廠的具體條件等因素，如設(shè)備，能否借用工、夾、量具等。 根據(jù)方案二制定出詳細(xì)的工序劃分， 具體加工工藝路線及設(shè)備、工裝的選用如表 所示： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 表 機(jī)床、刀具及量具的選用 工序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 粗銑搖臂支架 底面 X6132 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 2 粗車搖臂支架耳朵 外圓表面 CA6140 硬質(zhì)合金車刀 千分尺 3 粗車耳朵端面 、倒角145176。 2) 加工 Φ12mm的外圓表面：可直接粗車，經(jīng)熱處理后在進(jìn)行磨削 ， 確定工序尺寸及余量為 2Z=3mm。 4) 加工 ：其表面粗糙度要求，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，確定工序尺寸及余量為： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z= 5) 加工 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z= 6) 加工 Φ3mm孔：其加工方式可以分為鉆兩步，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 鉸孔： Φ3mm 2Z= 7) 加工 Φ4mm孔 锪孔： Φ4mm 8) 加工 Φ2mm孔 鉆孔： Φ2mm 各工序的切削用量的選擇 1) 粗銑 a. 銑 頂面 (1) 確定切削用量 確定切削用量 銑削深度 aw： aw=1mm 每齒進(jìn)給量 fz： fw=刀具： YT15 硬質(zhì)合金端銑刀。 選擇刀具前角 γ0＝ 0176。副后角 α0’=5176。 主偏角 Kr=60176。 副偏角 Kr’=5176。 b. 確定進(jìn)給量 刀桿尺寸 16 ， 25，工件直徑為 12mm，則 f=~ f =。 d. 確定切削速度 VC： 查?。? ap=、 f =、車刀為 YG 硬質(zhì)合金 ， 由于實(shí)際車削過程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)： Kv= ， vc =43 則 ? ?0 . 2 0 . 1