齒輪箱機械加工工藝規(guī)程及夾具設計【車φ125內(nèi)孔】【鉆6-M10螺紋底孔】,車φ125內(nèi)孔,鉆6-M10螺紋底孔,齒輪箱,機械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設計,m10,螺紋,羅紋,底孔 沈陽工學院 機械與運載學院畢業(yè)設計（論文）規(guī)范 一、畢業(yè)設計（論文）的結(jié)構(gòu)及要求 畢業(yè)設計（論文）包括：封面、中文摘要、英文摘要、目錄、正文、致謝、參考文獻及附錄八部分。 1、封面 由學校統(tǒng)一印制，按要求填寫。論文題目一般不超過25個字，要簡練準確，可分二行書寫。 2、中（英）文摘要及關鍵詞 中文摘要在前，“摘要”字樣位置居中，字數(shù)應在400字左右；關鍵詞一般3至5個，以顯著字符另起一行，排在摘要正文部分左下方。英文摘要與中文摘要內(nèi)容要一致。 3、目錄 按三級標題編寫，要求層次清晰，且要與正文標題一致，主要包括緒論、正文主要層次標題、結(jié)論、致謝、參考文獻、附錄等。 4、正文 正文包括緒論（或前言、概述等）、主體、結(jié)論。工科論文要求符合科技論文格式，正文要標明章節(jié)，圖表和公式要按章編號，公式應另起一行書寫，并按章編號。 （1）緒論：簡要說明工作的目的、意義、范圍、研究設想、方法、選題依據(jù)等，應當言簡意賅，不要與摘要雷同。 ????（2）主體：主體是設計（論文）的核心部份，本科學生設計（論文）字數(shù)應在10000字以上，?？粕撐淖謹?shù)應在8000字左右，包括：設計（實驗）方案的論證，設計（實驗）方法手段與結(jié)果，儀器設備，原始材料，計算方法，編程原理，數(shù)據(jù)處理，設計（論文）說明與依據(jù)，加工整理和圖表，形成論點和導出的結(jié)論等。 ????（3）結(jié)論：畢業(yè)設計（論文）的結(jié)論應當準確、完整、明確精煉。但也可在結(jié)論或討論中提出建議、設想和尚待解決問題等。 5、致謝 該部分要簡單地表述作者在結(jié)束畢業(yè)設計（論文）后的一些收獲和感想，并向在畢業(yè)設計（論文）過程中給予自己指導和幫助的老師表示感謝。 6、參考文獻 必須是學生本人真正閱讀過的，以近期發(fā)表的雜志類文獻為主，圖書類文獻不能過多，且要與論文工作直接相關。 參考文獻要按照引用的順序列出。 文獻是期刊時，書寫格式為： 作者，文章題目，期刊名，年份，卷號，期數(shù)，引用內(nèi)容所在頁碼； 文獻是圖書時，書寫格式為： 作者，書名，出版單位，年月，論文在刊物中頁碼。 7、附錄 附錄部分主要包括重要的原始數(shù)據(jù)、數(shù)學推導、程序清單、框圖、結(jié)構(gòu)圖、流程圖、零件圖和裝配圖，如果安排有畢業(yè)實習，須提供畢業(yè)實習報告等。 二、畢業(yè)設計（論文）的書寫規(guī)范與打印要求 1、論文書寫 論文（設計說明書）要求統(tǒng)一使用Microsoft Word軟件進行文字處理，統(tǒng)一采用A4頁面（210×297㎜）復印紙，單面打印。其中上邊距30㎜、下邊距30㎜、左邊距30㎜、右邊距20㎜、頁眉15㎜、頁腳15㎜。字間距為標準，行間距為固定值22磅。 頁眉內(nèi)容統(tǒng)一為“沈陽工學院畢業(yè)論文”，采用宋體五號字居中排寫。 頁碼在下邊線下居中放置，Times New Roman小五號字體。 摘要、關鍵詞、目錄等文前部分的頁碼用羅馬數(shù)字（Ⅰ、Ⅱ……）編排，正文以后的頁碼用阿拉伯數(shù)字（1、2……）編排。 字體和字號要求： 論文題目用二號（分兩行書寫時用小二號）黑體字。 第一層次（章）題序和標題用三號黑體字，題序和標題之間空兩個字，不加標點，下同。 第二層次（節(jié)）題序和標題用四號黑體字。 第三層次（條）題序和標題用小四號黑體字。 以下各層次題序和標題一律用小四號黑體字。 正文：小四號宋體 頁碼：小五號宋體 數(shù)字和字母：Times New Roman體 2、摘要 （1）中文摘要 “摘要”字樣（三號黑體），字間空一字符，“摘要”二字下空一行打印摘要正文（小四號宋體）。 摘要正文后下空一行打印“關鍵詞”三字（小四號黑體），其后為關鍵詞（小四號宋體），關鍵詞一般為3～5個，每一關鍵詞之間用分號“；”隔開，最后一個關鍵詞后不打標點符號。 （2）英文摘要 英文摘要另起一頁，其內(nèi)容及關鍵詞應與中文摘要一致，并要符合英語語法，語句通順，文字流暢。 英文和漢語拼音一律為Times New Roman體，字號與中文摘要相同。 3、目錄 目錄應包括論文中全部章節(jié)的標題及頁碼，含摘要與關鍵詞（中、外文）、正文章節(jié)題目、致謝、參考文獻、附錄等。 目錄題頭用三號黑體字居中排寫，隔行書寫目錄內(nèi)容。 理工類專業(yè)目錄的三級標題，按（1……、1.1……、1.1.1……）的格式編寫，社科類專業(yè)目錄的三級標題，按（一、（一） 1、）的格式編寫，目錄中各章題序的阿拉伯數(shù)字用Times New Roman體，第一級標題用小四號黑體，其余用小四號宋體。 4．論文正文 （1）章節(jié)及各章標題 論文正文分章節(jié)撰寫, 每章應另起一頁。每章標題以三號黑體居中打印，章下空一行為節(jié)，以四號黑體左起打印，換行后以小四號宋體打印正文。節(jié)下空一行為小節(jié)，以小四號黑體左起打印，換行后以小四號宋體打印正文。 各章標題要突出重點、簡明扼要。字數(shù)一般在15字以內(nèi), 不得使用標點符號。標題中盡量不采用英文縮寫詞，對必須采用者，應使用本行業(yè)的通用縮寫詞。 （2 ）層次 層次以少為宜，根據(jù)實際需要選擇。正文層次的編排和代號要求統(tǒng)一，層次為章（如“1”）、節(jié)（如“1.1”）、條（如“1.1.1”）、款（如“1、”）、項（如“（1）”）。層次用到哪一層次視需要而定，若節(jié)后無需“條”時可直接列“款”、“項”。 5、參考文獻 （1）文獻標識 論文正文中須標識參考文獻編號，按出現(xiàn)順序用小四號字體標識，置于所引內(nèi)容最末句的右上角（上標）。文獻編號用阿拉伯數(shù)字置于方括號“[ ]”中，如：×××××[1]；×××××[4，5]；×××××[6~8]。當提及的參考文獻為文中直接說明時，其序號應該與正文排齊，如“由文獻[8，10～14]可知……”。 （2）書寫格式 參考文獻題頭用黑體四號字居中排寫。其后空一行排寫文獻條目。 參考文獻書寫格式應符合GB7714－87《文后參考文獻著錄規(guī)則》。按論文引用順序編排，文獻編號頂格書寫，加括號“[ ]”，其后空一格寫作者名等內(nèi)容。文字換行時與作者名第一個字對齊。常用參考文獻編寫規(guī)定如下： 著作圖書類文獻——[序號]□作者．書名．版次．出版者，出版年：引用部分起止頁 翻譯圖書類文獻——[序號]□作者．書名．譯者．版次．出版者，出版年：引用部分起止頁 學術刊物類文獻——[序號]□作者．文章名．學術刊物名．年，卷（期）：引用部分起止頁 學術會議類文獻——[序號]□作者．文章名．編者名．會議名稱，會議地址，年份．出版地，出版者，出版年：引用部分起止頁 學位論文類文獻——[序號]□學生姓名．學位論文題目．學校及學位論文級別．答辯年份：引用部分起止頁 其中：文獻作者為多人時，一般只列出3名作者，不同作者姓名間用逗號相隔。外文姓名按國際慣例，將作者名的縮寫置前，作者姓置后；學術刊物文獻無卷號的可略去此項，直接寫“年，（期）”。 6、公式 原則上居中書寫。若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字頂格書寫，公式仍居中寫。公式末不加標點。公式序號按章編排，并在公式后靠頁面右邊線標注，如第1章第一個公式序號為“（1.1）”格式見下例： F=ma………………………………………………………..1.1 V=S/t……………….……………………………….………1.2 文中引用公式時，一般用“見式（1.1）”或“由公式（1.1）”。 公式較長時在等號“＝”或運算符號“＋、－、×、÷”處轉(zhuǎn)行，轉(zhuǎn)行時運算符號書寫于轉(zhuǎn)行式前，不重復書寫。公式中應注意分數(shù)線的長短（主、副分線嚴格區(qū)分），長分線與等號對齊。 公式中第一次出現(xiàn)的物理量應給予注釋，注釋的轉(zhuǎn)行應與破折號“——”后第一個字對齊，格式見下例： 式中 ——試樣斷裂前的最大扭矩（N·m）； ——試樣斷裂時的單位長度上的相對扭轉(zhuǎn)角 7、插表 表格一般采取三線制，不加左、右邊線，上、下底為粗實線（1磅），中間為細實線（0.75磅）。比較復雜的表格，可適當增加橫線和豎線。 表序按章編排，如第1章第一個插表序號為“表1.1”等。表序與表名之間空一格，表名不允許使用標點符號。表序與表名置于表上，居中排寫，采用黑體五號字。表內(nèi)文字說明用五號宋體，起行空一格、轉(zhuǎn)行頂格、句末不加標點。 表頭設計應簡單明了，盡量不用斜線。表頭中可采用化學符號或物理量符號。全表如用同一單位，將單位符號移到表頭右上角，加圓括號。表中數(shù)據(jù)應正確無誤，書寫清楚。數(shù)字空缺的格內(nèi)加“—”字線（占2個數(shù)字寬度）。表內(nèi)文字和數(shù)字上、下或左、右相同時，不允許用“″”、“同上”之類的寫法，可采用通欄處理方式。 文經(jīng)管類論文插表在表下一般根據(jù)需要可增列補充材料、注解、資料來源、某些指標的計算方法等。補充材料中中文文字用楷體五號字，外文及數(shù)字用Times New Roman體五號字。 8、插圖 插圖應符合國家標準及專業(yè)標準，與文字緊密配合，文圖相符，技術內(nèi)容正確。 （1）圖題及圖中說明 圖題由圖號和圖名組成。圖號按章編排，如第1章第一圖圖號為“圖1.1”等。圖題置于圖下，圖注或其他說明時應置于圖與圖題之間。圖名在圖號之后空一格排寫，圖題用五號黑體字。 （2）插圖編排 插圖與其圖題為一個整體，不得拆開排寫于兩頁。插圖應編排在正文提及之后，插圖處的該頁空白不夠時，則可將其后文字部分提前排寫，將圖移到次頁最前面。 （3）照片圖 論文中照片圖均應是原版照片粘貼，不得采用復印方式。照片應主題突出、層次分明、清晰整潔、反差適中。對顯微組織類照片必須注明放大倍數(shù)。 （4）制圖標準 機械工程圖：采用第一角投影法，嚴格按照GB4457~4460-84, GB131-83《機械制圖》標準規(guī)定。 電氣圖：圖形符號、文字符號等應符合有關標準的規(guī)定。 流程圖：原則上應采用結(jié)構(gòu)化程序并正確運用流程框圖。 對無規(guī)定符號的圖形應采用該行業(yè)的常用畫法。 9、數(shù)字 按國家語言文字工作委員會等七單位1987年發(fā)布的《關于出版物上數(shù)字用法的試行規(guī)定》, 除習慣用中文數(shù)字表示的以外, 一般均采用阿拉伯數(shù)字。年份一概寫全數(shù)，如2003年不能寫成03年。 注：論文裝訂方式統(tǒng)一規(guī)定為左裝訂。 三、論文裝訂順序 1、封面 2、中文摘要、關鍵詞 3、外文摘要、關鍵詞 4、目錄 5、論文主體 6、參考文獻 7、附錄 8、封底 注：畢業(yè)設計圖紙、計算機程序等可另外裝訂或折疊。 四、歸檔裝袋要求： 1、畢業(yè)設計（論文）清單 2、畢業(yè)設計（論文）任務書 3、開題報告 4、學生自查表 5、指導教師評審表 6、評閱人評審表 7、答辯評審表 8、論文 9、譯文（打印）、原文（復?。? 10、附圖 11、畢業(yè)設計成績評審表 12、畢業(yè)論文答辯記錄表 注：任務書、開題報告由指導教師簽字后生效；譯文與原文裝訂成冊。 沈陽工學院畢業(yè)論文 學院 畢業(yè)設計論文 齒輪箱機械加工工藝及夾具設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 38 摘 要 齒輪箱零件加工工藝及夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差 Abstract The fixture design of a certain type of motor armature bracket parts processing and drilling machine is design process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in. Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning, 目 錄 摘 要 II Abstract III 第1章 序 言 1 第2章 零件的分析 2 2.1零件的形狀 2 2.2零件的工藝分析 2 第3章 工藝規(guī)程設計 4 3.1 確定毛坯的制造形式 4 3.2 基面的選擇 4 3.3 制定工藝路線 5 3.3.1 工藝路線方案一 5 3.3.2 工藝路線方案二 5 3.3.3 工藝方案的比較與分析 6 3.4 選擇加工設備和工藝裝備 7 3.4.1 機床選用 7 3.4.2 選擇刀具 7 3.4.3 選擇量具 7 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 3.6確定切削用量及基本工時 9 第4章 車Φ125內(nèi)孔夾具設計 21 4.1 車床夾具設計要求說明 21 4.2車床夾具的設計要點 21 4.3 定位機構(gòu) 23 4.4 夾緊機構(gòu) 23 4.5零件的車床夾具的加工誤差分析 24 4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 25 4.7 零件的車床專用夾具簡單使用說明 26 第5章 鉆6-M10螺紋底孔夾具設計 27 5.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 27 5.2 夾具的導向 28 5.3 切削力及夾緊力的計算 28 5.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 31 5.5 鉆模板 31 5.6定位誤差的分析 32 5.7 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 32 5.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 33 5.9 夾具設計及操作的簡要說明 35 總 結(jié) 36 致 謝 37 參考文獻 38 沈陽工學院畢業(yè)論文 第1章 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 齒輪箱零件加工工藝及鉆床夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 第2章 零件的分析 2.1零件的形狀 題目給的零件是齒輪箱零件，主要作用是安裝齒輪零件作用。 零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。 2.2零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT200 ，該材料為HT200，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。 齒輪箱零件主要加工表面為：1.銑端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及臺階面，表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。 齒輪箱共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： (1)．前端面的加工表面： 這一組加工表面包括：前端面，9-M8。 (2). 后端面的加工表面： 這一組加工表面包括：后端面，Φ165端面，9-M8、6-Φ16孔，6-Φ26孔鉆孔。 第3章 工藝規(guī)程設計 本齒輪箱假設年產(chǎn)量為10萬臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。 該零件材料為HT200 ，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鋁鑄造。依據(jù)設計要求Q=100000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領 N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年 3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200 ，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應制造形狀復雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應該的。 3.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇，對像齒輪箱這樣的零件來說，選好粗基準是至關重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。 對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1 工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理 30 銑 粗銑、精銑前端面 40 銑 粗銑、精銑后端面 50 銑 粗銑、精銑Φ165端面 60 鉆孔攻絲 鉆孔9-M8鉆底孔并進行攻絲 70 鉆孔 鉆6-Φ16孔，6-Φ26孔 80 鉆孔 鉆2-Φ8孔 90 粗車 粗車Φ125內(nèi)孔 100 精車 粗車Φ125內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 110 粗車 粗車另外一端Φ150內(nèi)孔，Φ120內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 120 精車 精車另外一端Φ150內(nèi)孔，Φ120內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 130 鉗 去毛刺，清洗 140 終檢 終檢入庫 3.3.2 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理 30 銑 粗銑、精銑前端面 40 銑 粗銑、精銑后端面 50 銑 粗銑、精銑Φ165端面 60 粗車 粗車Φ125內(nèi)孔 70 鉆孔攻絲 鉆孔9-M8鉆底孔并進行攻絲 80 鉆孔 鉆6-Φ16孔，6-Φ26孔 90 鉆孔 鉆2-Φ8孔 100 精車 粗車Φ125內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 110 粗車 粗車另外一端Φ150內(nèi)孔，Φ120內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 120 精車 精車另外一端Φ150內(nèi)孔，Φ120內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 130 鉗 去毛刺，清洗 140 終檢 終檢入庫 3.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應的刀具。要設計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下： 10 鑄造 鑄造出毛坯 20 熱處理 毛坯熱處理，時效處理 30 銑 粗銑、精銑前端面 40 銑 粗銑、精銑后端面 50 銑 粗銑、精銑Φ165端面 60 鉆孔攻絲 鉆孔9-M8鉆底孔并進行攻絲 70 鉆孔 鉆6-Φ16孔，6-Φ26孔 80 鉆孔 鉆2-Φ8孔 90 粗車 粗車Φ125內(nèi)孔 100 精車 精車Φ125內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 110 粗車 粗車另外一端Φ150內(nèi)孔，Φ120內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 120 精車 精車另外一端Φ150內(nèi)孔，Φ120內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 130 鉗 去毛刺，清洗 140 終檢 終檢入庫 3.4 選擇加工設備和工藝裝備 3.4.1 機床選用 ①.工序是粗車、粗鏜和精車、精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設計工工藝簡明手冊》表4.2-7。 ②.工序鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 3.4.2 選擇刀具 ①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 ②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。 3.4.3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “齒輪箱” 零件材料為HT200 ，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，HT200的硬度HB為143～269，表2.2-23 HT200的物理性能，HT200 密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。 表3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量[件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)所發(fā)的任務書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點和應用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟合理性，采用機器造型鑄件。 表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級 鑄造方法 公差等級CT HT200 砂型手工造型 11~13 砂型機器造型及殼型 8~10 金屬型 7~9 低鑄造造 7~9 熔模鑄造 5~7 根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為7級。 3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公差等級CT 大于 至 8 63 100 160 100 160 250 1.6 1.8 2.0 根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級為8級的公差數(shù)值為1.8。 表3-4 鑄鐵件機械加工余量（JB2854-80）如下 鑄件基本尺寸 加工余量等級 6 澆注時位置 >120~250 6.0 4.0 頂、側(cè)面 底 面 鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 3.6確定切削用量及基本工時 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。 工序30粗銑、精銑前端面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：X52K立式銑床。 查《機械加工工藝師手冊》表30-34選擇工藝裝備及確定切削用量。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm。 所以銑削深度 ：。 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.4-75，取 。 取銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-34，取。 由式3-1得機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照《機械加工工藝師手冊》表3.1-74可以查得機床與之接近的轉(zhuǎn)速為。 實際銑削速度： 進給量： 。 工作臺每分進給量：。 銑削寬度：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.4-81，取。 刀具切出長度：取。 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》：=249/(37.5×3)=2.21min。 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.5-45可查得銑削的輔助時間。 精銑寬度為20mm的下平臺 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》切削工時：=249/(37.5×3)=2.21min。 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.5-45可查得銑削的輔助時間。 粗精銑總工時： 工序40 粗銑、精銑后端面 已知加工材料為HT200鑄鐵，鑄件；機床為床X52K銑床，工件裝在專用夾具中。 刀具：YG8硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第2版，表3.4-63，可選銑刀直徑=220mm,齒數(shù)Z=6。 1）確定背吃刀量ap： 2）確定進給量f： 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第2版，表3.4-15，可查得=0.20~0.29mm/z。選擇=0.20mm/z，故 3）確定切削速度v： 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》第2版，表3.4-25，可選擇=50m/min。 按X52k機床的轉(zhuǎn)速，選擇，所以實際切削速度v： 工作臺每分鐘進給量為： 按X52k機床工作臺進給量表，選擇=130mm/min。 則實際每齒進給量為： 工額定時的計算： 工序50 粗銑、精銑Φ165端面 加工條件： 工件材料： HT200，鑄造。 機床：X52K立式銑床。 查《機械加工工藝師手冊》表30-34選擇工藝裝備及確定切削用量。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm。 所以銑削深度 ：。 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.4-75，取 。 取銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-34，取。 由式3-1得機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照《機械加工工藝師手冊》表3.1-74可以查得機床與之接近的轉(zhuǎn)速為。 實際銑削速度： 進給量： 。 工作臺每分進給量：。 銑削寬度：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.4-81，取。 刀具切出長度：取。 走刀次數(shù)為1 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》：=249/(37.5×3)=2.21min。 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.5-45可查得銑削的輔助時間。 精銑寬度為20mm的下平臺 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》切削工時：=249/(37.5×3)=2.21min。 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表2.5-45可查得輔助時間。 粗精銑總工時： 工序60 鉆孔9-M8鉆底孔并進行攻絲 本工序采用計算法。 表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途 標準號 類型 直徑范圍（mm） 用途 GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 選用Z525搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機》表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。 表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85） mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）單刃加工刀具耐用度T min 刀具類型 加工材料 刀具材料 刀具直徑d0（mm） 11～20 鉆頭（鉆孔及擴孔） 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 60 鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min ①.確定進給量 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進給量取f=0.60。 ②.確定切削速度 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在HT200（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實際切削速度 = = =11.8 工序70 鉆6-Φ16孔，6-Φ26孔 鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第2卷。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） 查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實際切削速度為=2.64 確定切削時間（一個孔） = 工序80 鉆2-Φ8孔 取 （） 所以 （） 按機床選取= （） 所以實際切削速度 （） 切削工時（一個孔）： 工序90 粗車Φ125內(nèi)孔 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 == （3-1） ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= 工序100 粗車Φ125內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 == ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= 工序110、120粗車另外一端Φ150內(nèi)孔，Φ120內(nèi)孔，達到圖紙尺寸公差要求 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= 第4章 車Φ125內(nèi)孔夾具設計 4.1 車床夾具設計要求說明 車床夾具主要用于Φ125內(nèi)孔。因而車床夾具的主要特點是工件加工表面的中心線與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。 （1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設計的心軸；專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點是加工時隨機床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進給運動 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機構(gòu)。 角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設計專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。 （2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運動，夾具做進給運動。 由于后一類夾具應用很少，屬于機床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設計的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。 4.2車床夾具的設計要點 （1）定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求 當加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點。 當加工的表面與工序基準之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準來確定定位元件的位置。 工件的夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （2）夾具與機床主軸的連接 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機床主軸上的安裝連接一般有兩種方式： 1)對于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。 2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。 圖1-b所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機床主軸的同軸度。 對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。 圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準確、剛度好。 圖1 車床夾具與機床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設計夾具時應按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關手冊 4.3 定位機構(gòu) 本工件在加工孔時采用一面兩孔作為定位基準，易于做到工藝過程中的基準統(tǒng)一，保證工件的相對位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優(yōu)點； 本工件采用底面和一對對角工藝孔作為定位基準，工件底面為第一定位基準，限制了x、y方向轉(zhuǎn)動，z方向移動三個自由度；圓柱銷為第二定位基準限制了x、y方向移動兩個自由度；菱形銷為第三定位基準，它和圓柱銷聯(lián)合限制了z方向轉(zhuǎn)動自由度，所以此定位方案符合六點定位原理，采用對稱壓板將工件壓緊。 4.4 夾緊機構(gòu) 選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下： 1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置； 2. 夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。 3. 夾緊機構(gòu)的操作應安全、方便、迅速、省力。 4. 機構(gòu)應盡量簡單，制造、維修要方便。 分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。 工件夾緊方式的確定 從夾緊動力源選擇：手動夾緊 確定主夾緊機構(gòu)： 螺栓壓板 4.5零件的車床夾具的加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述： 1. 確定兩銷中心距及尺寸公差（中心距公差需采用對稱公差的標注形式） 兩銷中心距基本尺寸Ld公差按劃線等級取0.4mm 兩銷中心距的尺寸公差TLd＝（1/3～1/5）TLD =1/40.4=0.10mm 兩銷中心距尺寸及公差的標注：Ld±δLd/2=134.4±0.05mm 2. 確定圓柱銷的尺寸及公差 圓柱銷直徑的基本尺寸d1＝工件孔1的最小極限尺寸=12mm 圓柱銷按g6制造（T=0.011mm） 即=Φmm 3. 查表確定削邊銷尺寸b及B b=4mm B=10.5-2=8.5mm 4. 確定削邊銷的直徑尺寸及公差 δ===0.188mm 按h6級確定公差：=Φ16 5. 計算定位誤差——目的是分析定位方案的可行性 因為定位方向與加工尺寸方向垂直，且被加工表面無尺寸公差要求，為次要加工表面，只要保證粗糙度為Ra12.5，故只需進行轉(zhuǎn)角誤差計算即可。 = 轉(zhuǎn)角誤差很小，符合定位要求，可以使用。 4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設計的基本要求 （1）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應有適當?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。 （3）應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 4.7 零件的車床專用夾具簡單使用說明 （1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。 （2）當工件和夾具上個元件相對機床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設置平衡塊或加工減重孔。在工廠實際生產(chǎn)中，常用適配的方法進行夾具的平衡工作。 （3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應該加防護罩。 本夾具按底面一面兩孔定位，可以限制6個自由度，屬于完全定位方式。工件加工出了2個工藝孔，分別以圓柱銷和菱形銷定位，工件靠壓板用螺栓和螺母壓緊 第5章 鉆6-M10螺紋底孔夾具設計 5.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。 夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構(gòu)組成復合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。 螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點： （1）結(jié)構(gòu)簡單； （2）擴力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。 在這次夾具設計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。 5.2 夾具的導向 在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或?qū)蜓b置，用以引導刀具進入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。 導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。 在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。 鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。 因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。 圖4.2 鉆套 鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC110。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A， 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。 5.3 切削力及夾緊力的計算 刀具：鉆頭φ8。 則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4 F=Cdfk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 鉆削時 T=17.34 N 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得： 所以有： 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 由資料《機床夾具設計手冊》查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。 5.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 鉆套的類型和特點: 1