【正文】 夾具中占有的正確位置 （ 2）夾緊力的大小要適當(dāng) （ 3）夾緊裝置要操作方便 （ 4）結(jié)構(gòu)要進(jìn)湊簡單， 有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 11 夾緊力的確定 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點(diǎn)。夾緊力的三要素對(duì)夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起著決定性的作用。 1. 夾緊力方向的確定 （ 1） 夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 （ 2） 夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 2. 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 （ 1） 應(yīng)能夠保持工 件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會(huì)引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。 （ 2） 常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計(jì)算。在工件做高速運(yùn)動(dòng)場合，必須計(jì)入慣性力。 K 為 總安全系數(shù)， K=K0K1K2K3 各種因素的安全系數(shù)可查表 23，一般 K=~；當(dāng)夾緊力與切削力相反時(shí)，K=~3 。 定心夾緊機(jī)構(gòu)可分為以下幾種： （ 1） 螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu) （ 2） 杠桿 式定心夾緊機(jī)構(gòu) （ 3） 楔式定心夾緊機(jī)構(gòu) （ 4） 彈簧筒夾式定心夾緊機(jī)構(gòu) （ 5） 膜片卡盤定心夾緊機(jī)構(gòu) （ 6） 波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu) （ 7） 液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu) 專用夾具設(shè)計(jì) 對(duì)機(jī)床專用夾具的基本要求 1. 穩(wěn)定地保證工件的加工精度 2. 提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率 3. 結(jié)構(gòu)簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件 4. 應(yīng)能夠降低工件的制造成本 5. 適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，以縮短夾具制造周期，降低夾具成 本 專用夾具設(shè)計(jì)方法和步驟 1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集設(shè)計(jì)資料 2. 擬訂 夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具草圖 （ 1） 確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置，并對(duì)夾緊力進(jìn)行估算，以確保夾緊可靠 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 （ 2） 確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置 （ 3） 確定刀具的引導(dǎo)方式，選擇或設(shè)計(jì)引導(dǎo)元件或?qū)Φ对? （ 4） 確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)形式，如定位鍵、分度裝置等 （ 5） 確定夾具的總體結(jié)構(gòu)及夾具在機(jī)床上的安裝方式。在夾具總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面的線條 （ 3） 依次畫出定位、夾緊、導(dǎo)向元件或裝置的具體結(jié)構(gòu)，再畫出夾具體，將各元件或裝置連成一個(gè)整體 （ 4） 在總圖上標(biāo)注尺寸（包括輪廓尺寸、聯(lián)系尺寸、重要的配合尺寸等）、公差和技術(shù)要求 （ 5） 繪制夾具零件圖。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適 合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 需要加工的表面： 、大孔的上下端面； ?? mm 以及與此孔相通 的 φ 8mm 的錐孔、 8M 螺紋孔； 55? mm； 位置要求： 小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。考慮到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度，再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計(jì)算，此處不再重復(fù)。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 16 機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 工序Ⅰ 粗銑 Ф 40mm孔的兩頭的端面， Ф 73mm孔的上下端面。 工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜 Ф 55mm孔至圖樣尺寸。 工 序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，鉆 Ф 8 的錐銷孔鉆到一半，攻 M8 的螺紋。 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端 Ф 22mm孔之圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆 Ф 8mm 的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆 M8mm 的螺紋孔，攻 M8mm 的螺紋。 . 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工完與 Ф 22mm 的孔有垂直度要求的面再加工孔。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工 Ф 22mm 的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定位面與之的垂直度要求。因此，此方青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 17 案有很大的弊端。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。這樣一比較最終的工藝方案為： 工序Ⅰ 粗 銑 Ф 40mm孔的兩頭的端面。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至 Ф 25mm，周徑至 Ф 71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至 Ф 71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；精銑中間孔上端面至 25mm，周徑至 Ф 73mm；精銑中間孔下端面至周徑至 Ф 73mm； 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜 、精鏜 Ф 55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “ CA6140 車床撥叉”零件材料為 HT200，毛坯重量約為 ㎏ ,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷，故對(duì) Ф 40mm 的中心軸線的尺寸偏差為 120177。 兩小孔 ?? 毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于 IT7~IT8 之間，參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表 821 確定工序尺寸及余量： 鉆孔： Ф 2Z= 鉸孔： ?? mm 2Z= 中間孔（ Ф 55mm及 Ф 73mm） 中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表 113 得：孔的鑄造毛坯為 Ф 49. Ф 73 的孔是在 Ф 55 孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為 30mm，由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。 參照《切屑加工簡明實(shí)用手 冊(cè)》表 870 確定鉆 Ф 8 螺紋孔和 Ф 8 圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。 1. 加工條件 工件材料： HT200，硬度 190～ 260HBS， σb =，鑄造。 機(jī)床： X52K 立式銑床參數(shù)。后角 αo＝ 8176。刀齒斜角 λs=－ 10176。,過渡刃 Krε=30176。過渡刃寬bε=1mm。 2）計(jì)算切削速度 按《簡明手冊(cè)》 V c=vpvvevzvpm vov KZuayfXaT qdC 算得 Vc＝ 98mm/s， n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù) X52K 立式銑 床參 數(shù)， 選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 則實(shí) 際切 削速度 V c=80475/1000=,實(shí)際進(jìn)給量為 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 20 f zc=V fc/ncz=475/(30010)=。故校驗(yàn)合格。 4）計(jì)算基本工時(shí) tm＝ L/ Vf=。 1. 加工條件 工件材料： HT200， 硬度 190～ 260HBS， σb =，鑄造。 機(jī)床： Z512 臺(tái)式鉆床。、二重刃長度 bε =、橫刀長 b=、寬 l=3mm、棱帶長度 mml ? 、 1202 ?? 176。、 30?? 176。 1）查《切削用量簡明手冊(cè)》 rmmf /? 。 2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊(cè)》）為 ～ ，壽命 min60?T ． 3）切削速度 查《切削用量簡明手冊(cè)》 rmmvc /12? 修正系數(shù) ?TVK ?MVK ?tvK 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 21 ?Kxv ?vK 10?apvK 故 rmmvc /12? 。 故實(shí)際的切削速度 smndv sc / 0 0 00 ?? ?。 鉆和精鉸的切削用量如下： 鉆孔： min/460rn? rmmf /? smvc /? mmd ? 。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至 Ф 25mm，周徑 至 Ф 71mm；粗銑中 間孔下端面至 22mm，周徑至 Ф 71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；精銑中間孔上端面至 25mm，周徑 至 Ф 73mm；精銑中間孔下端面至周徑至 Ф 73mm。 加工要求：粗銑中間孔上端面至 Ф 25mm， 周徑至 Ф 71mm；粗銑 中間孔下端面至 22mm，周徑至 Ф 71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；保證粗糙度 Ra=；精銑中間孔上端面至 25mm，周徑至 Ф 73mm；精銑中間孔下端面至保證 20mm,周徑至 Ф 73mm，保證端面粗糙度 Ra=，保證孔壁粗糙度 Ra=。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀 Ф 45mm，選擇刀具前角 γo＝＋ 5176。副后角αo’=8176。,主刃 Kr=60176。,副刃 Kr’=5176。 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡明手冊(cè)》 Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為 PcmPcc。 最終確定 ap=1mm， nc=750r/min,Vfc=475mm/s， V c=， f z=。 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜 Ф 55mm孔至圖樣尺寸。 加工要求：粗鏜中間孔至 Ф 53mm、半精鏜中間孔至 Ф 54mm、精鏜中間孔至Ф 55mm。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 23 刀具： YG8 硬質(zhì)合金鏜刀。根據(jù)《簡明手冊(cè)》 查得，取 rmmf /1? 。 ： sfLt mm 1212 ?? ???? 同理，當(dāng)?shù)诙?mmap ? ，第三次 mmap ? 時(shí)，進(jìn)給量 rmmf /? 和rmmf /? ，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取 64r/min， 切削基本工時(shí) 分別為 100s 和 80s。 1. 加工條件 工件材料： HT200，硬度 190～ 260HBS， σb =，鑄造。 機(jī)床：組合機(jī)床。 （ 1）鉆 Ф 8mm的錐銷孔 根據(jù)《切削 手冊(cè)》 查得，進(jìn) 給量為 ?f ～ , 現(xiàn)取 f=，v=5m/min，則： m in/1998 510001000 rd vn ws ?? ??? ?? 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 24 查《簡明手冊(cè)》表 ，取 min/195rnw ? 。 根據(jù)《切削 手冊(cè)》 查得，進(jìn) 給量為 ?f ～ , 現(xiàn)取 f=，v=5m/min，則： m in/2 1 51 0 0 01 0 0 0 rd vn ws ?? ??? ?? 查《簡明手冊(cè)》表 ，取 min/195rnw ? 。 加工要求：銑斷 后保證兩邊對(duì)稱相等。 機(jī)床：組合機(jī)床。 計(jì)算切削基本工時(shí)： sfylt mm 126400 3072 ??????? 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。并設(shè)計(jì)工序Ⅰ 粗銑 Ф 40mm孔的兩頭的端面。 夾具設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)選擇 由于是第一道工序，只能是以底面為粗基準(zhǔn)。 切削力及夾緊力計(jì)算 1） .切削力 FVFzFwqueyzXpFnd zafaCF 0? 查表得其中： 修正系數(shù) ?vk 30?FC ?Fq ?FX ?Fy ?Fu 8?Pa z=24 0?Fw 代入上式，可得 F= 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。故本夾具安全可靠。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。s new technology the integration of machinery product which forms to the traditional manufacture industry and the emerging manufacturing industry seepage, namely socalled digitized equipment, its technical scope cover very many 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 32 domains: (1) machine manufacture technology。 (3) automatic control technology。 (5) sensor technolog