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南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 1 - 目 錄 目 錄 .......................................................1 序 言 .......................................................3 正 文 .......................................................3 一、產(chǎn)品介紹 ............................................................3 二、綱領(lǐng)的計(jì)算 ..........................................................4 （一） 計(jì)算程設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型 ................................4 三、毛坯的確定 ..........................................................5 （一） 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ..................................................6 一）、定位基準(zhǔn)的選擇 ................................................6 二）、粗基準(zhǔn)的選擇可以考慮以下幾點(diǎn)要求： ............................6 三）、零件表面加工方法的選擇和加工余量的計(jì)算： ......................6 迴轉(zhuǎn)盤銑床夾具的設(shè)計(jì) ........................................20 （一）、設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備： .................................................21 （二）、總體設(shè)計(jì) .....................................................21 （三）、工件定位的方式 ...............................................22 （四）、工件的定位原理 ...............................................22 （五）、定位元件—— 基本要求： .......................................22 （六）、常用定位方法與定位元件： .....................................23 （一）工件以平面定位 ...............................................23 （二）用幾何方法計(jì)算定位誤差 .......................................24 （三）用微分方法計(jì)算定位誤差: ......................................24 （七）、減少夾具及定位誤差的措施 ....................................26 （八）、常用的夾緊機(jī)構(gòu) ...............................................29 （一）、螺旋夾緊裝置 ...............................................29 （二）、偏心夾緊裝置 ...............................................30 （三）、 斜楔夾緊機(jī)構(gòu) ..............................................30 （四）、 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) ..............................................30 （五）、偏心夾緊機(jī)構(gòu) ...............................................30 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 2 - （六）、 工件在夾具中的夾緊： ......................................31 （七）、對夾緊裝置的要求 ...........................................31 （八）、夾緊力的確定 ...............................................32 （十一）、常用夾緊機(jī)構(gòu) ..............................................32 參考文獻(xiàn) ....................................................36 致 謝 ......................................................37 附錄 ........................................................38 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 3 - 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完大學(xué)的大部分課程后進(jìn)行的，是我們對 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，這 次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐 知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（廻轉(zhuǎn) 盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完 成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文 件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會。 因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個(gè) 人而言，我也希望通過這次設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從 中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對未來的工作發(fā)展打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 正 文 一、產(chǎn)品介紹 迴轉(zhuǎn)盤是用在機(jī)械工程方面的，一個(gè)重要的零件。迴轉(zhuǎn)盤零件草圖 如下： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 4 - 二、綱領(lǐng)的計(jì)算 （一） 計(jì)算程設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型 如附圖一，該產(chǎn)品年產(chǎn)量為 6000 臺,(1 件/臺)殼體,設(shè)備品率為 15%機(jī)械加 工廢品率為 0.5%,現(xiàn)制定該零件的機(jī)械加工工藝流程. 技術(shù)要求： 1、 鑄件需經(jīng)消除內(nèi)應(yīng)力處理； 2、 加工部分的棱角倒鈍； 3、 本鑄件精度等級為 JB2580-79 一級； 4、 未注明加工尺寸公差 IT14； 5、 未注明形位公差 C 級； 6、 未說明鑄造同角為 R5-R20； 7、 注明拔模斜角為 1：100； 8、 所有倒角 ； 9、 鼓輪座兩端 80H9 與軸承蓋同時(shí)加工；? 10、 面允許留黑疤； 11、 5-M24 及 3- 16，1：50 錐孔在滾珠座范圍內(nèi)的孔鉆通后，須用 K1412.2- 28 堵片焊堵，焊縫不得高出鐵皮表面，R20 圓角處焊堵片必須緊貼圓弧面。 生產(chǎn)綱領(lǐng) N N=Qn(1+a%+b%) =6000 (1+15%+0.5%)? =6930(件/年) 迴轉(zhuǎn)盤的年產(chǎn)量為 6930 件/年現(xiàn)通過計(jì)算， 生產(chǎn)綱領(lǐng)對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織 有著決定性的作用，包括覺得各工作點(diǎn)的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設(shè)備和 工裝等。 同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同也會有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程度，即有著 完全不同的生產(chǎn)組織類型。根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)組織類型可分為單件 生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量。生產(chǎn)三種，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和 小批生產(chǎn)，下表 1-3 是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分，從工藝特點(diǎn)上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近， 大 批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大量生產(chǎn)來 型，這三種類型有著各自的工藝特點(diǎn)如下表： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 5 - 零件年生產(chǎn)類型（件/年） 生產(chǎn)類型 重型機(jī)械 中型機(jī)械 輕型機(jī)械 單件生產(chǎn) ≦5 ≦20 ≦100 小批生產(chǎn) ＞5～100 ＞20～200 ＞100～500 中批生產(chǎn) ＞100～300 ＞200～500 ＞500～5000 大批生產(chǎn) ＞300～1000 ＞500～5000 ＞5000～30000 大量生產(chǎn) ＞1000 ＞5000 ＞50000 所以綜上所說，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可以確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型 為大批量生產(chǎn)。關(guān)鍵字；材料 ZG35 N=6930 (件/年) 生產(chǎn)類型；大批量生產(chǎn)， 該零件的材料為,該材料 ZG35 具有較高的耐磨性,強(qiáng)度,耐熱性及減振性. 該零件的材料主要加工面為 A 基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面和在 B 基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面及 4 個(gè) φ50H8( )的孔，2 個(gè) φ80H9（ ）的半圓,2 個(gè) φ80H8( )的孔等。0.39? 0.74? 0.46? 基準(zhǔn)面 A 和基準(zhǔn)面 B 互為基準(zhǔn)，且平行度為 0.15；A、B 基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)面 C 的垂直度 為 0.1；A、B 基準(zhǔn)面的平面度允許的誤差是 0.1（-）， 孔和面的加工都要符合圖樣上規(guī)定的要求。 三、毛坯的確定 ZG35 的鑄造性能所涉及的主要是鑄件的質(zhì)量問題，鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分 考 慮適應(yīng)合金的鑄造性能。否孔，縮松，裂紋，冷隔，澆不足氣孔等多種鑄造缺陷， 造成鑄件很高的廢品率。我們選用壓鑄的方式即將液態(tài)或半液態(tài)金屬快速壓入金屬 鑄行中，并在壓力的作 用下凝固。其種鑄造方式產(chǎn)品 質(zhì)量最好，生產(chǎn)效率也高，能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益， 根據(jù)零件材料 ZG35 鑄鋼材料，N=6930 件/臺；可知其 生產(chǎn) 型為大批量生產(chǎn)。 件毛坯綜合圖的繪制 由于毛坯尺寸與成品零件的尺寸在大體上是一致的,圖在這里就省略了,詳見(資 料袋:零件圖一張,A0 圖紙).毛坯的尺寸可由前零件的尺寸和加工余量而確 定. 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 6 - （一） 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 一）、定位基準(zhǔn)的選擇 回轉(zhuǎn)盤底面和 2 個(gè) φ50H8( )孔的軸心線既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它0.39? 們作精基準(zhǔn)能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”原則，實(shí)現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定 位方式。其余各面和孔也能用它作定位，這樣使加工又遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則， 另外底面的面積較大，定位比較穩(wěn)定可靠，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。 二）、粗基準(zhǔn)的選擇可以考慮以下幾點(diǎn)要求： 1、如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工 表面作為粗基準(zhǔn)；如果在工件上有很多不須加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面的 位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。 2、如果必須首先保證某很重要表面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)以首先保證某 重要表面的加工余量，均應(yīng)選擇表面作為粗基準(zhǔn)。 3、如果需保證各加工面都有足夠的加工余量應(yīng)選加式余量較小的表面作為粗基準(zhǔn)。 4、選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆冒口，習(xí)砂等缺陷，以便定位可靠。 5、粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)面，以免產(chǎn)生較大的位置公差。 綜上所述，分析零件，選擇 2 個(gè) φ60 的孔和底面作為粗基準(zhǔn)。最先進(jìn)行機(jī) 械加工表面上 A、B 基準(zhǔn)面和 2 個(gè) φ50H8( )的孔，然后加工另外兩個(gè) φ50H8(0.39? )的孔，可利用壓極裝夾的和專用夾具裝夾。0.39? 三）、零件表面加工方法的選擇和加工余量的計(jì)算： 零件表面加工方法選擇應(yīng)考慮以下問題： 1、零件表面的加工方法，主要取決于加工表面的技術(shù)要求 。這些技術(shù)要求 還包 括由于基準(zhǔn)不重合而提高了作為精基準(zhǔn)的技術(shù)要求。 2、選擇加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度范圍，材料的性質(zhì)及可加工 性，工件的結(jié)構(gòu)，形狀及尺寸大小，生產(chǎn)綱領(lǐng)及批量生產(chǎn)現(xiàn)有設(shè)備條件等。 3、應(yīng)考慮各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度 各表面加工方法的經(jīng)濟(jì)精度 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 7 - 提出兩個(gè)方案進(jìn)行對照： 方案一工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)： 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 010 機(jī)器砂型鑄造 020 人工時(shí)效處理 鑄砂 030 涂漆 噴槍 040 鉆，攻絲，2-M16-7H,锪平 ?30 鉆床 050 銑欲銑出 兩半圓上的正上方 粗造度是 的四周平面和這兩半圓內(nèi)外 突出的端面，與長 粗造度是 的側(cè)面 銑床 060 銑在 A 基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面和在 B 基準(zhǔn)上的兩個(gè) 端面，粗造度都是 銑床 070 銑欲鉆 2 個(gè) ?40 的孔的，粗造度是 內(nèi) 外共 4 個(gè)端面 銑床 080 銑斜度是 6：100，粗造度是 的兩斜面 銑床 090 鉆，攻絲，12—M30—7H 的螺紋孔，倒角 45° 鉆床 100 鉆，擴(kuò)， 側(cè)面粗造度是 的孔，倒角 45° 鉆床 110 鉆，擴(kuò)，鉸 2 個(gè) ?40，側(cè)面粗造度是 的 孔，倒角 45° 鉆床 120 鉆，攻絲，5—M24—7H,深 30 的螺紋孔，倒角 45° 鉆床 130 鉆，粗鉸，精鉸，3-錐銷孔 ?16 與減速機(jī)體配 作粗造度是 的孔 鉆床 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 8 - 140 鉆，攻絲，2-M10-8H,深 20 的螺紋孔 鉆床 150 鉆，攻絲，M24x1.5-7H,貫通的螺紋孔 鉆床 160 鉆，攻絲，4-M14-7H,深 25 的螺紋孔 鉆床 170 鉆，攻絲，2-M12-7H,深 25 的螺紋孔 鉆床 180 鉆，鉸，?20,深 20 的通孔 鉆床 190 銑出 粗造度是 的兩個(gè) 半圓 銑床 200 銑出 ?90 兩個(gè)孔粗造度是 的側(cè)面和粗 造度是 的底面，倒角 45° 銑床 210 鉆，鉸， ,深 16 的孔 鉆床 220 粗鏜，半精鏜， ，粗造 度是 的兩個(gè)孔 鏜床 230 按零件圖樣要求全面檢查 240 入庫 通過分析：可以知道方案一不足之處： 一是鉆，攻絲，2-M16-7H,锪平 ?30 這一過程應(yīng)該放在一次裝夾過程中銑完各個(gè) 表面之后工序中，因此應(yīng)放在銑欲鉆 2 個(gè) ?40 的孔的，粗造度是 內(nèi)外共 4 個(gè) 端面這道工序之后； 二是：在 100 工序當(dāng)中的鉆，擴(kuò)， 側(cè)面粗造度是 的孔， 倒角 45°，因?yàn)楸砻娲植诙纫笫?6.3，經(jīng)過查閱《機(jī)械制造工藝學(xué)》可知只通過 擴(kuò)的方式不能滿足需要，因此還需要加一個(gè)絞的工步才能達(dá)到要求。 加工順序的安排 因 2 個(gè)相對的 φ50H8( )的孔是作為精加工的兩孔，所以加工時(shí)應(yīng)一次裝夾的0.39? 情況下完成加工，同時(shí)它們的加工宜采用工序集中的原則 ，即分別在一次裝夾下將 A、B 基準(zhǔn)面和 4 個(gè) φ50H8( )的孔加工出來，以保證其位置精度。0.39? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 9 - 根據(jù)“先面后孔”“先主后次”“先粗后精”的加工原則，因此修改后的加工工藝 路線如下： 1、 鑄，鑄造，翻砂，注意檢查缺陷 2、 油漆，清砂，刷底面，自然時(shí)效 方案二工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)： 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 010 機(jī)器砂型鑄造 020 人工時(shí)效處理 鑄砂 030 涂漆 噴槍 040 鉆，攻絲，2-M16-7H,锪平 ?30 鉆床 050 銑在 A 基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面和在 B 基準(zhǔn)上的兩個(gè) 端面，粗造度都是 銑床 060 銑欲銑出 兩半圓上的正上方 粗造度是 的四周平面和這兩半圓內(nèi)外 突出的端面，與長 粗造度是 的側(cè)面 銑床 070 銑欲鉆 2 個(gè) ?40 的孔的，粗造度是 內(nèi) 外共 4 個(gè)端面 銑床 080 銑斜度是 6：100，粗造度是 的兩斜面 銑床 090 鉆，攻絲，12—M30—7H 的螺紋孔，倒角 45° 鉆床 100 鉆，擴(kuò)，鉸， 側(cè)面粗造度 是 的孔，倒角 45° 鉆床 110 鉆，擴(kuò)，鉸 2 個(gè) ?40，側(cè)面粗造度是 的 孔，倒角 45° 鉆床 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 10 - 120 鉆，攻絲，5—M24—7H,深 30 的螺紋孔，倒角 45° 鉆床 130 鉆，粗鉸，精鉸，3-錐銷孔 ?16 與減速機(jī)體配 作粗造度是 的孔 鉆床 140 鉆，攻絲，2-M10-8H,深 20 的螺紋孔 鉆床 150 鉆，攻絲，M24x1.5-7H,貫通的螺紋孔 鉆床 160 鉆，攻絲，4-M14-7H,深 25 的螺紋孔 鉆床 170 鉆，攻絲，2-M12-7H,深 25 的螺紋孔 鉆床 180 鉆，鉸，?20,深 20 的通孔 鉆床 190 銑出 粗造度是 的兩個(gè) 半圓 銑床 200 銑出 ?90 兩個(gè)孔粗造度是 的側(cè)面和粗 造度是 的底面，倒角 45° 銑床 210 鉆，鉸， ,深 16 的孔 鉆床 220 粗鏜，半精鏜， ，粗造 度是 的兩個(gè)孔 鏜床 230 按零件圖樣要求全面檢查 240 入庫 具體進(jìn)行展開： 1．機(jī)器砂型鑄造 用到的是型砂、用于鑄造的行腔，因?yàn)槭谴笈康纳a(chǎn)，所以再通過機(jī)器設(shè)備進(jìn) 行砂型鑄造，以保證效率； 2.人工時(shí)效處理： 這個(gè)過程即在人工的條件下對鑄件的內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行消除的方式，她和自然時(shí)效相 比，有著效率更高的優(yōu)點(diǎn)； 3. 涂漆： 用到的是噴槍，涂漆的作用是防銹，因?yàn)殍T件在空氣當(dāng)中暴露的時(shí)間過長的話容 易生銹，涂漆就能起到保護(hù)作用； 4．銑在 A 基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面和在 B 基準(zhǔn)上的兩個(gè)端面，粗造度都是 ： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 11 - 1）先以兩個(gè) 60 的孔和底面以三個(gè)支撐點(diǎn)的方式進(jìn)行自由度的控制，然后加? 工 A 基準(zhǔn)面 2）在一次裝夾的情況下，以同樣的方式加工出 B 基準(zhǔn)面，從而保證 A、B 基準(zhǔn) 面的平行度為 0.15；A、B 基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)面 C 的垂直度為 0.1；A、B 基準(zhǔn)面的平面度 的誤差是 0.1（-）的范圍， 加工要求：銑兩側(cè)平面,R =12.5。a 機(jī)床：X5040 立式銑床。 刀具：Φ50 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼錐柄立銑刀，齒數(shù)為 6。 切削用量 查《工藝師手冊》表 3-30 V=0.25～0.35 m/s,取 0.2 m/s 即 18m/min, 確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =114 (r/min)swdv?10518? 按照機(jī)床說明書，取 n =118 r/mins 所以實(shí)際切削速度： V= n = 118 =18.5(m/min)10ws? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表 3-28,每齒進(jìn)給量 af=0.07～0.18mm，取 0.1mm， 工作臺進(jìn)給速度 =0.1 6 118=70.8 (mm/min)fV? 取縱向進(jìn)給速度 =75 mm/min,f 切削工時(shí): T= ………………………………………2.10fl 其中：l =40 mm 代入得： t= =0.533(min)7540 5. 銑欲銑出 兩半圓上的正上方粗造度是 的四周平面和 這兩半圓內(nèi)外突出的端面，與長 粗造度是 的側(cè)面： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 12 - 它是一個(gè)有粗糙度要求的加工面，但因?yàn)榇植诙鹊囊蟛桓?，分別是 25 和 12.5，所以我們保證它的一個(gè)相對的位置度即可，用到的機(jī)床是銑床，還要用到的 是：專用夾具，盤銑刀 專用量具。 6．銑欲鉆 2 個(gè) ?40 的孔的，粗造度是 內(nèi)外共 4 個(gè)端面： 這四個(gè)面的粗糙度是 25，因此要求都不是很高，毛壞預(yù)先單面都留有 2mm 的余 量，我們通過立銑的方式，一次進(jìn)刀就可以完成，用到的機(jī)床是立式銑床，其它用 到的是：專用夾具，立銑刀，專用量具； 7．銑斜度是 6：100，粗造度是 的兩斜面 繼續(xù)在這個(gè)裝夾方法下，要調(diào)整底面支撐螺釘?shù)母叨?，是這個(gè)斜面與機(jī)床的銑 刀成垂直關(guān)系，然后在對這個(gè)拔模斜度是 6：100 的面進(jìn)行銑削，留有的余量是 2mm，一次走刀既可以完成，用到的機(jī)床是立式銑床，刀具是盤銑刀； 8 鉆，攻絲，2-M16-7H,锪平 ?30 1）鉆 φ12 的孔保證孔的位置精度，留一定的余量進(jìn)行攻絲，用到的機(jī)床是鉆 床，用到的刀具是直柄麻花鉆； 2）攻絲 2-M16-7H，用到的是：專用夾具，專用量具，機(jī)用絲錐； 3）锪平 ?30，用到的是：專用夾具，專用量具，高速鋼莫氏錐锪鉆； 工件材料：ZG35 鉆 Φ12 孔。選用 Z525 立式鉆床及專用夾具。 加工條件 機(jī)床：Z525 立式鉆床。 刀具：Φ4 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆頭 切削用量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表 3—42 V=0.35m/s,即 0.35×60=21 (m/min) 確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =1671 (r/min)swdv?10421? 按照機(jī)床說明書，取 n =1360 r/mins 所以實(shí)際切削速度： V= n = 1360 =17.1(m/min)10ws? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表 3—38，f=0.08～0.12mm/r ， 按照機(jī)床說明書，取 0.1mm/r, 切削工時(shí): 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 13 - T= ………………………………………2.11nfl1? 其中： =5.5+2=7.5 mm1l? 代入得： t= =0.055 (min)1.03657? ⑹.锪鉆 2 個(gè) Φ30 孔 采用 90°锪鉆，為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔時(shí)相同： n =960 r/min，手動進(jìn)給。s 查《工藝師手冊》表 28-13，V=18m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =453 (r/min)swdv?105.218? 按照機(jī)床說明書，取 n =392 r/mins 所以實(shí)際切削速度： V= n = 392 =15.3(m/min)10ws.? 查《工藝師手冊》表 28-13，f=0.2mm/r ， 按照機(jī)床說明書，取 0.17mm/r, 切削工時(shí): 刀具行程 L= =8+2+4=14 mm 21l?inflfLiTj 21?? = =0.21 (min)7.0394? 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工步的機(jī)動時(shí)間為 T=12 =0.21×12=2.52 (min)jT 9. 鉆，攻絲，12—M30—7H 的螺紋孔，倒角 45°： 1）鉆 12 個(gè) ?25 孔保證孔的位置精度，倒 45°的角，因?yàn)橐粢欢ǖ挠嗔咳ゴ?內(nèi)螺紋，所以先鉆 ?25 的孔，用的刀具是直柄麻花鉆； 2）攻絲 12—M30—7H 的螺紋孔，所用的刀具是機(jī)用絲錐; 10. 鉆，擴(kuò)，鉸， 側(cè)面粗造度是 的孔，倒角 45° 1）鉆 ?30 的孔保證孔的位置精度，倒 45°的角，用的是直柄麻花鉆； 2）擴(kuò)成 ?50 的孔，用的是專用擴(kuò)刀； 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 14 - 3）精鉸成符合 的孔，從而保證粗糙度是 6.3，用的鉸刀是圓 柱直柄鉸刀，機(jī)床是立式鉆床，Z535; 11. 鉆，擴(kuò)，鉸 2 個(gè) ?40，側(cè)面粗造度是 的孔，倒角 45° 1) 鉆 2 個(gè) φ30 的孔保證孔的位置精度, 倒角 45°,工藝裝備是：專用夾具， 專用量具，直柄麻花鉆 2) 擴(kuò) 2 個(gè) ?40 的孔，工藝裝備是：專用夾具，擴(kuò)刀，專用量具 3) 半精鉸 φ40 的孔，保證孔的尺寸精度，工藝裝備是：專用夾具，專用量具， 圓柱直柄鉸刀，這兩個(gè)孔的要求不是很高，所以只需要半精絞就完全可以達(dá)到要求。 鉆、絞兩組 Φ22、Φ8 孔，Φ8 孔倒角。 加工條件 工件材料：QT420-10 加工要求：鉆、絞兩組 Φ40。 機(jī)床：Z525 立式鉆床。 刀具：鉆用 Φ23、高速鋼錐柄麻花鉆頭，鉸用 Φ40、高速鋼錐柄機(jī)用絞刀，倒 角用 45°高速鋼錐柄機(jī)用锪鉆。 切削用量 ⑴.鉆 Φ30 孔 查《工藝師手冊》表 28-13，V=18m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =272 (r/min)swdv?10218? 按照機(jī)床說明書，取 n =272 r/mins 所以實(shí)際切削速度： V= n = 272 =17.1(m/min)10ws? 查《工藝師手冊》表 28-13，f=0.32mm/r， 按照機(jī)床說明書，取 0.28mm/r, 切削工時(shí): 刀具行程 L= =15+1+3=19 (mm)21l?inflfLiTj 21?? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 15 - = =0.25 (min)28.0719? 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工步的機(jī)動時(shí)間為 T=2 =0.25×2=0.5 (min)jT ⑵.擴(kuò)鉆 Φ22 孔至 Φ21.8 查《工藝師手冊》表 28-32，V=18.7m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =273 (r/min)swdv?108.271? 按照機(jī)床說明書，取 n =272 r/mins 所以實(shí)際切削速度： V= n = 272 =18.4(m/min)10ws0.? 查《工藝師手冊》表 28-30 f=0.9～1.2mm/r ，取系數(shù) 0.5， 按照機(jī)床說明書，取 0.48mm/r, 切削工時(shí): 刀具行程 L= =15+1+3=19 (mm)21l?inflfLiTj 21?? = =0.145 (min)48.0279? 以上為擴(kuò)鉆一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工步的機(jī)動時(shí)間為 T=2 =0.145×2=0.29 (min)jT ⑶.絞 Φ40 孔 查《工藝師手冊》表 28-13，V=29m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =419 (r/min)swdv?1029? 按照機(jī)床說明書，取 n =392 (r/min)s 所以實(shí)際切削速度： V= n = 392 =26.7(m/min)10ws? 查《工藝師手冊》表 28-13，f=0.32mm/r ， 按照機(jī)床說明書，取 0.28mm/r, 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 16 - 切削工時(shí): 刀具行程 L= =15+1+3=19(mm)21l?inflfLiTj 21?? = =0.135 (min)8.039? 以上為絞一個(gè)孔的機(jī)動時(shí)間，故本工步的機(jī)動時(shí)間為 T=2 =0.135×2=0.27 ( min)jT 12. 鉆，攻絲，5—M24—7H,深 30 的螺紋孔，倒角 45°： 1）鉆螺紋孔 φ20，我們先鉆直徑是 20 的孔，從而可以留一定的余量，去攻螺 紋，按計(jì)算的話，應(yīng)該是內(nèi)螺紋的頂牙的直徑是 20.4，但考慮到鉆刀的尺寸選擇， 我們選擇 φ20 的直柄麻花鉆作為刀具； 2）攻絲 5 個(gè) M24—7H,深 30 的螺紋孔，倒角 45°，我們在工序所用的時(shí)間上應(yīng) 是 5 個(gè)工步的時(shí)間和； 13. 鉆，粗鉸，精鉸，3-錐銷孔 ?16 與減速機(jī)體配作粗造度是 的孔 1）鉆 3 個(gè)錐銷孔 ?16 的孔，使得孔是 ?16 ；工裝是：專用夾具，專用量具，0.8 直柄麻花鉆 2）半精鉸 3 個(gè)錐銷孔 ?16 的孔，保證孔的尺寸精度，使得孔的大小是： ?16 ，工裝是：專用夾具，專用量具，圓柱直柄鉸刀；0.3 3）精鉸 3 個(gè)錐銷孔 ?16 的孔，保證孔的尺寸精度，使得孔的大小是：?16 ，0.1?? 工裝是：專用夾具，專用量具，圓柱直柄鉸刀； 14．鉆，攻絲，2-M10-8H,深 20 的螺紋孔 1）鉆 2 個(gè)螺紋孔 φ8 工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆，留了 2mm 的 余量作為內(nèi)螺紋的小徑； 2）攻絲 2 個(gè) M10-8H,深 20 的螺紋孔，工裝是：專用夾具，專用量具，機(jī)用絲 錐，從而保證一定的精度； 15．鉆，攻絲，M24x1.5-7H,貫通的螺紋孔 1）鉆 φ20 貫通的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆 2）攻絲 M24x1.5-7H, 貫通的螺紋孔，工裝是：專用夾具，專用量具，機(jī)用絲 錐 16. 鉆，攻絲，4-M14-7H,深 25 的螺紋孔 1）鉆 4 個(gè) φ12 深 25 的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 17 - 2）攻絲 4 個(gè) M14-7H 深 25 的螺紋孔，工裝是：專用夾具，專用量具，機(jī)用絲 錐 17. 鉆，攻絲，2-M12-7H,深 25 的螺紋孔 1）鉆 2 個(gè) φ10 的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆 2）攻絲 2 個(gè) M12-7H,深 20 的螺紋孔，工裝是：專用夾具，專用量具，機(jī)用絲 錐 18. 鉆，鉸，?20,深 20 的通孔 1）鉆 φ20 貫通的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻花鉆，尺寸保證 在 φ20 ，所以在接下來的絞的工序當(dāng)中可以有 0.5mm 余量；0.5 2）粗鉸，?20,深 20 的通孔，工裝是：專用夾具，專用量具，圓柱直柄鉸刀， 然后加工出符合要求的孔； 19. 銑出 粗造度是 的兩個(gè)半圓， 1）銑這兩個(gè)半圓要非常注意，選的定位方式是通過一面兩孔的方式，然后達(dá)到 限制自由度的方式來切削出符合要求的半圓孔，工裝是：專用夾具，專業(yè)銑刀, 專 用量具。 20. 銑出 ?90 兩個(gè)孔粗造度是 的側(cè)面和粗造度是 的底面，倒角 45°，每個(gè)面留有 2mm 的切削余量，只要一次進(jìn)刀即可達(dá)到要求，工裝是：專用夾 具，專業(yè)銑刀, 專用量具。 21. 鉆，鉸， ,深 16 的孔 1）鉆 2 個(gè) φ10 的孔，深 16，工裝是：工裝是：專用夾具，專用量具，直柄麻 花鉆 2）鉸 ,深 16 的孔，工裝是：專用夾具，專用量具，圓柱直柄鉸 刀，然后加工出符合要求的孔； 22. 粗鏜，半精鏜， ，粗造度是 的兩個(gè)孔 1）粗鏜 φ80 的孔 2 個(gè)，工裝是：專用夾具，專用量具，鏜刀 2）半精鏜 ，粗造度是 的兩個(gè)孔，工裝是：專用夾具，專 用量具，鏜刀 4.粗鏜 Φ80 孔 1）切削深度：余量 Z=2.8mm，可以一次切除。 2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表 3-15， 3.粗鏜 Φ80 孔 1）切削深度：余量 Z=2.75mm，可以一次切除。 2）進(jìn)給量：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》表 3-15 f=0.15～0.4(mm/r),查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.41mm/r 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 18 - 3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12 V= kvyxpmVfaTC = 4.015.02.0768? =46.6(m/min) 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =119(r/min)swdv?124. 按照機(jī)床說明書，取 n =125r/mins 所以實(shí)際切削速度： V= n = 125 =48.7(m/min)10wd?s24? 5）檢驗(yàn)機(jī)床功率： 主切削力 查《工藝師手冊》 表 2-14 F =C a f v k = =1526(N)zZzxpZFyzn 89.041.75.295?? 切削時(shí)消耗功率： P = = =1.24（KW）C4106V4. 6）檢驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力為徑向切削力 F p 參考《工藝師手冊》 F =C a f v kYyVFXpYFnV =530×2.75 ×0.41 ×1×0.899.06.0 =676(N) 軸向切削力（走刀力）：查表 2-17《機(jī)械工藝師手冊》 F =C a f v kxXFxpyXnF =450×2.75×0.41 ×1×0.894.0 =763(N) 取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍摩擦系數(shù) u=0.1,則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)C(jī)床的作用力： F= F +u（F + F ）xYz =904(N) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 19 - 查機(jī)床說明書，機(jī)床最大縱向力為 3530N,故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。 7）切削工時(shí): 刀具行程 L= =8+2+3=13 (mm)21l?inflfLiTj 21?? = =0.26(min)54.03? f=0.15～.04mm/r,此處為非連續(xù)表面，查機(jī)床說明書，現(xiàn)取 f=0.3mm/r 3）計(jì)算切削速度 查《工藝師手冊》表 27-12 V= k ………………………………2.9vyxpmVfaTC 取 T=60min,C =158,x =0.15,y =0.40,m=0.2vVv 查《工藝師手冊》表 27-17 k =0.85, k =0.6, k =1.2, k =0.89, k =1.0,Mvsvvrvtv k =0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54 V= =52.1(m/min)4.015.02.0386? 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =143(r/min)swdv?6.2 按照機(jī)床說明書，取 n =125r/min。s 所以實(shí)際切削速度： V= n = 125=45.5(m/min)10wd?s6? 5）切削工時(shí): 刀具行程 L= =50+3+3=56 (mm)21l?inflfLiTj 21?? = =1.49(min)53.06? ⑴.半精鏜 Φ130 孔 1）切削深度：余量 Z=0.2mm，可以一次切除。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 20 - 2）進(jìn)給量：查有關(guān)資料 f=0.01～0.14(mm/r), 進(jìn)給無級變速，取 f=0.08mm/r 3）計(jì)算切削速度 查有關(guān)資料,V=150～500 m/min,取 V=200m/min 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n = = =489 (r/min)swdv?10320? T740K 金剛鏜床為無級變速，取 n =489 (r/min)s 5）切削工時(shí) 刀具行程 L=其中： =8+2+3=13 mm21l?inflfLiTj 21?? = =0.332 (min)08.493? 23. 按零件圖樣要求全面檢查 24.入庫 通過以上的兩種加工工藝可知，工藝路線二是更好的，因此我們在加工次迴轉(zhuǎn) 盤零件時(shí)應(yīng)該選用方案二。 迴轉(zhuǎn)盤銑床夾具的設(shè)計(jì) 在金屬切削機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，為了保證工件加工表面的尺寸，幾何形狀和 相互位置的精度等要求，在加工方法確定之后，需要解決的問題之一是使工件相 對于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置（即工件的定位）并把工件壓緊夾牢，以保 證這個(gè)確定了的位置在加工過程中穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）著就是工件在上的 正確安裝。 工件進(jìn)行定位和夾緊功能的夾具。工件一般采用“一面兩孔”定位，夾具上兩 個(gè)定位銷距離的調(diào)節(jié)。以及定位銷插入和退出定位孔的動作，均可按程序?qū)崿F(xiàn)自動 調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)距離的方式有按直角坐標(biāo)平移方式、按極坐標(biāo)回轉(zhuǎn)方式和復(fù)合式三種。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 21 - 該零件加工工序多，精度要求較高，但形狀較為復(fù)雜。在加工中心上若用夾具加 工，工件可采用一面兩孔的定位方案，先將工件的底平面及其上兩孔進(jìn)行粗、精 加工，再在加工中心上完成其他表面的加工。 機(jī)床夾具的分類： 機(jī)床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型： 1）通用夾具 通用夾具具有一定的通用性。 2）專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的某一個(gè)工序而專門設(shè)計(jì)的。 3）通用可調(diào)整夾具和成組夾具 通用可調(diào)整夾具和成組夾具的特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以 調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。 4）組合夾具 組合夾具是由一套完全標(biāo)準(zhǔn)化的元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成的夾具。 5）隨行夾具 隨行夾是一種在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。 機(jī)床夾具的功用 加工質(zhì)量 機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工與定位面 之間以及被加工表面相互之間的位置精度。 2）提高生產(chǎn)率，降低成本 使用夾具后可減少劃線、找正等輔助時(shí)間，且易于實(shí)現(xiàn)多件、多工位加工。 3）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 在機(jī)床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。 4）減輕工人勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 （一）、設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備： 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證質(zhì)量，精度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 （二）、總體設(shè)計(jì) 工件在夾具上的定位： （三）、工件定位的方式 （1）直接找正定位——生產(chǎn)率低，精度→工人技術(shù)——單件小批或位置要求高 定位基準(zhǔn)——所找正的表面 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 22 - （2）劃線找正定位——精度低——單件小批，復(fù)雜件，毛坯精度低 定位基準(zhǔn)——所劃的線 （3）夾具定位——生產(chǎn)率高，定位精度高，成批及大量生產(chǎn) （四）、工件的定位原理 （1）六點(diǎn)定則——用空間合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度 誤解：①工件被夾緊，就定位了——并沒有保證一批工件的一致位置。 ②工件定位后，反方向可移動——定位面與定位點(diǎn)應(yīng)保持接觸 （2）限制工件自由度與加工要求的關(guān)系 ①完全定位——六個(gè)自由度全部限制 ②不完全定位——限制的自由度＜6 ③欠定位——該限的自由度沒有限——絕不允許 ④過定位——重復(fù)限制一自由度——一般不允許 正確處理：危害——定位不穩(wěn)，安裝困難，工件或夾具變形 措施——去除過定位，修改結(jié)構(gòu) 特殊——可用過定位—提高定位穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)剛度，簡化夾具 前提——提高工件定位面、夾具定位面的相互位置精度 ★注意：理論上要限制的自由度——按加工要求確定——不欠定位 實(shí)際上所限制的自由度——多于理論要求的——不過定位 為承受切削力、簡化夾具結(jié)構(gòu) （五）、定位元件——基本要求： ①足夠的精度 ②足夠的硬度和耐磨性 ③足夠的強(qiáng)度和剛度 ④工藝性好 （六）、常用定位方法與定位元件： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 23 - （一）工件以平面定位 平面定位的主要形式是支承定位。夾具上常用的支承元件有以下幾種： 1)主要支承——限制自由度 ①固定支承——支承釘——球頭——毛坯面 齒紋——側(cè)面 平頭——已加工面 支承板——光——側(cè)面、頂面 斜槽——底面 非標(biāo)支承板——如圓環(huán) ②可調(diào)支承—— 一批工件調(diào)一次——限制自由度 ③自位支承（浮動支承）——只定 1 點(diǎn) 2）輔助支承—— 一個(gè)工件調(diào)一次——不限制自由度——提高剛度 （2）孔定位 1）圓柱銷（定位銷）——短銷——定 2 點(diǎn) 長銷——定 4 點(diǎn) 2）圓柱心軸——間隙配合心軸——定心精度低——和端面聯(lián)合定位 過盈配合心軸——定心準(zhǔn)確、裝卸不便——精加工 花鍵心軸——花鍵孔定位 3）圓錐銷——定 3 點(diǎn) 4）圓錐心軸（小錐度心軸）——定 5 點(diǎn) （3）外圓定位 1）V 形塊——-短——定 2 點(diǎn) 基準(zhǔn)是檢驗(yàn)心軸的中心 長——定 4 點(diǎn) ①對中性好 活動——定 1 點(diǎn) ②非整圓表面定位 2）定位套——定心精度低，已加工面定位 3）半圓套——大軸件、不便軸向裝夾的零件 4）圓錐套——反頂尖 （4）組合表面定位（一面兩孔）——支承板—— 、 、x?yz? 菱短圓柱銷—— 、x 短削邊銷—— z? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 24 - 安裝——削邊方向垂直于兩銷連線 本專用夾具設(shè)計(jì)中的定位方式為具以底平面和兩個(gè) 50H8 內(nèi)孔，“一? 面兩銷”法，限制六個(gè)自由度定位元件為定位銷。 5，定位誤差的計(jì)算： 定位誤差：是由于工件在夾具上定位不準(zhǔn)確所引起的加工誤差，在采用調(diào)整 法加工時(shí)，工件的定位誤差實(shí)質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變 動量。 （二）用幾何方法計(jì)算定位誤差 采用幾何方法計(jì)算定位誤差通常要畫出工件的定位簡圖，并在圖中夸張地畫出 工件變動的極限位置，然后運(yùn)用三角幾何知識，求出工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向 上的最大變動量，即為定位誤差。 （三）用微分方法計(jì)算定位誤差: ≤ 222 GZATD??????T 1.夾具的定位誤差分析 ①工件在夾具上定位不一致——定位誤差△ D。 ②刀具與對刀導(dǎo)向元件的位置不準(zhǔn)確——對刀誤差△ T。 ③夾具在機(jī)床安裝不準(zhǔn)確——安裝誤差△ T。 ④定位元件、對刀導(dǎo)向元件及安裝基面三者位置不準(zhǔn)確——制造誤差△ Z ⑤ 加工方法誤差△ G 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 25 - △ D ≤ T31 2.定位誤差分析 （1）產(chǎn)生定位誤差的原因 1）基準(zhǔn)不重合誤差? B——工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，工序基準(zhǔn)相對于定位 基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動范圍，△ B 2）基準(zhǔn)位移誤差? Y——定位副制造誤差，定位基準(zhǔn)相對于刀具在加工 尺寸方向上的最大變動范圍，△ Y （2）定位誤差的計(jì)算方法（合成法） ① △ Y≠0、△ B=0 時(shí)，則△ D=△ Y ② △ B≠0、△ Y=0 時(shí)，則△ D=△ B ③ △ Y≠0、△ B≠0 時(shí)，判斷相關(guān)性： 若工序基準(zhǔn)不在定位基面上，△ B與△ Y不相關(guān)，則 BYD??? ④ 若工序基準(zhǔn)在定位基面上，△ B與△ Y相關(guān)，判斷方向性： ⑤ 若工序基準(zhǔn)和定位接觸點(diǎn)在定位基準(zhǔn)的異側(cè)，方向相同， BYD??? 若工序基準(zhǔn)和定位接觸點(diǎn)在定位基準(zhǔn)的同側(cè)，方向相反， Y? (3)各種定位方法的基準(zhǔn)位移誤差 ① 平面定位 一般△ Y=0 ② 孔銷定位 單方向位移， 20dDY???? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 26 - 任意方向位移，△ Y = X max min0axdD? ③ V 形塊定位 水平方向，△ Y =0 垂直方向，△ Y = 2sin??d （七）、減少夾具及定位誤差的措施 (1)提高夾具的精度——提高定位元件、對刀元件及配合表面與機(jī)床連接表面的 制造精度，提高精度、安裝精度調(diào)整夾具，刀具與夾具位置，提高對刀精度 (2)減少定位誤差——基準(zhǔn)重合，誤差小的定位方式（如定心夾緊裝置等） 提高定位面與定位件加工精度，減少間隙，減少基準(zhǔn)位移誤差 (3)減少夾具的磨損——提高夾具易磨件耐磨性?？蓳Q裝置，及時(shí)更換。 ①主要介紹工件孔與定位心軸（或銷）采用間隙配合的定位誤差計(jì)算 △ 定 =△ 不 +△ 基 a.心軸（或定位銷）垂直放置，按最大孔和最銷軸求得孔中心線位置的變動量為： △ 基= δ D+δ d+△ min=△ max (最大間隙） b.心軸（或定位銷）水平放置，孔中心線的最大變動量（在鉛垂方向上）即為△ 定 △ 基 =OO'=1/2(δ D+δ d+△ min)=△ max/2 或△ 基 =(Dmax/2)-(dmin/2)=△ max/2 ②工件孔與定位心軸(銷)過盈配合時(shí)(垂直或水平放置)時(shí)的定位誤差 此時(shí)，由于工件孔與心軸(銷)為過盈配合，所以△ 基 =0。 對 H1尺寸:工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,均為中心 O ,所以△ 不 =0 對 H2 尺寸:△ 不 =δ d/2 ⑷工件與"一面兩孔"定位時(shí)的定位誤差 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 27 - ①“1”孔中心線在 X，Y 方向的最大位移為： △ 定（1x) =△ 定(1y) =δ D1+δ d1+△ 1min=△ 1max（孔與銷的最大間隙） ②“2”孔中心線在 X,Y 方向的最大位移分別為: △ 定(2x) =△ 定(1x) +2δ Ld(兩孔中心距公差) △ 定(2y) =δ D2+δ d2+△ 2min=△ 2max ③兩孔中心連線對兩銷中心連線的最大轉(zhuǎn)角誤差: △ 定(α) =2α=2tan -1[(△ 1max+△ 2max)/2L] (其中 L 為兩孔中心距) 第三節(jié) 工件在夾具中的夾緊 一、1.夾緊裝置的組成和基本要求 （1）夾緊裝置的組成 1）力源裝置——產(chǎn)生夾緊原始作用力 2）中間傳動機(jī)構(gòu)——①改變作用力的方向②改變作用力的大小 ③起自鎖作用 3）夾緊元件——最終執(zhí)行元件 （2）對夾緊裝置的基本要求 ①不得破壞定位 ②力適當(dāng)，不移動、不振動，不損傷、不變形 ③操作方便，迅速省力 ④結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，標(biāo)準(zhǔn)件，自鎖性 二、夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素，它們的確定是夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先 要解決的問題。 （一）夾緊力方向的選擇 夾緊力方向的選擇一般應(yīng)遵循以下原則： 1）夾緊力的作用方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位。 2）夾緊力的作用方向應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。 3）夾緊力的作用方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。 （二）夾緊力作用點(diǎn)的選擇 一般注意以下幾點(diǎn)： 1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內(nèi)，以保證工件 已獲得的定位不變。 2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。 3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對工件造成的翻轉(zhuǎn)力 矩。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 28 - （1）夾緊力作用點(diǎn)、方向的確定 ①應(yīng)指向主要定位面 ②夾緊力應(yīng)落在定位支承范圍內(nèi) ③夾緊力應(yīng)盡量靠近加工面 ④夾緊力應(yīng)作用在剛性好的部位上 ⑤夾緊力最好與切削力、重力方向一致 （三）夾緊力大小的估算 夾緊力不足，會使工件在切削過程中產(chǎn)生位移并引起振動；夾緊力過大又會造成 工件或夾具不夾緊力大小的估算 受切削力、重力、離心力和慣性力等的作用——力（矩）平衡 建立力學(xué)模型，求出切削力，在最不利的瞬時(shí)，求夾緊力大小。 為了保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù) FJ = K F′ 一般 K =1.5～3，粗加工取大值，精加工取小值。 楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一,其他夾緊裝置均是它的變形。它主要用 于增大夾緊力或改變夾緊力方向。 ⑴楔塊夾緊裝置特點(diǎn): ①自鎖性(自鎖條件 α≤ψ 1+ψ 2) ②斜楔能改變夾緊作用力方向 ③斜楔具有擴(kuò)力作用,i p=θ/p=1/[tanψ 2+tan(α+ψ 1)] ④夾緊行程小 ⑤效率低(因?yàn)樾毙ㄅc夾具體及工件間是滑動摩擦,所以夾緊效率低) 所以適用范圍:多用與機(jī)動夾緊裝置中 ⑵夾緊力計(jì)算: θ=p/[tanψ 2+tan(α+ψ 1)] 其中 p 為原始力,α 為楔塊升角,常數(shù) 6 度-- 10 度 ψ 1:工件與楔塊的摩擦角 ψ 2:夾具體與楔塊的摩擦角 ⑶自鎖條件: 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 29 - 原始力 P 撤除后,楔塊在摩擦力作用下仍然不會松開工件的現(xiàn)象稱為自鎖. α≤ψ 1+ψ 2 ,一般 α 取 10--15 度或更小 ⑷傳力系數(shù): 夾緊力與原始力之比稱為傳力系數(shù).用 ip表示 ip=θ/p=1/[tanψ 2+tan(α+ψ 1)] ⑸楔塊尺寸與材料: 升角 α 確定后,其工作長度應(yīng)滿足夾緊要求,其厚度保證熱處理不變形,小頭 厚應(yīng)為 75mm.材料一般用 20 鋼或 20Cr,滲碳厚為 0.8--1.2mm.HRC:56--62.Ra 為 1.6μm. （八）、常用的夾緊機(jī)構(gòu) （一）、螺旋夾緊裝置 螺旋夾緊裝置是從楔塊夾緊裝置轉(zhuǎn)化而來的,相當(dāng)于吧楔塊繞在圓柱體上,轉(zhuǎn) 動螺旋時(shí)即可夾緊工作. ⑴螺旋夾緊裝置特點(diǎn): ①結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,夾緊可靠 ②擴(kuò)力比 ip大 ,夾緊行程 S 不受限制 ③夾緊動作慢,效率低 應(yīng)用場合:手動夾緊裝置常采用. ⑵螺桿夾緊力計(jì)算: θ=PL/r 中 tan(α+ψ 1)+r1tanψ 2 其中:P 是原始力,L 是原始力作用點(diǎn)到螺桿中心距離,r 中 是螺旋中經(jīng)的一半, α 是螺旋升角,ψ 1螺母于螺桿的摩擦角,r 1摩擦力矩計(jì)算半徑,ψ 2工件與螺桿頭部 (或壓塊)間的摩擦角 ⑶自鎖性能: 因?yàn)樾▔K的自鎖條件為 α≤11.5°-17°,而螺旋夾緊裝的螺旋升角 (α≤2°-4°)很小,所以自鎖性很好. 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 - 30 - ⑷傳力系數(shù): ip=θ/p=PL/r 中 tan(α+ψ 1)+r1tanψ 2＞＞楔塊的 ip ⑸多位或多件夾緊: 為了減小夾壓的輔助時(shí)間和提高生產(chǎn)率,可采用多位或多件夾緊裝置. ⑹壓塊的材料一般位 45 鋼,HRC:43--48 螺桿的材料一般位 45 鋼,HRC:33—38 （二）、偏心夾緊裝置 偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝的一種變形. ⑴圓偏心夾緊力: θ=PL/ρtan(α+ψ 1)+tanψ 2 其中 L 為手柄長度,ρ 支承軸中心(回轉(zhuǎn)中心)到夾緊點(diǎn)距離 ψ 1,ψ 2分別為偏心輪與支承軸及偏心輪與工件間的摩擦角. ⑵傳力系數(shù) ip: ip=L/ρtan(α+ψ 1)+tanψ 2,遠(yuǎn)小于螺旋夾緊的 ip ⑶