工藝夾具-CA6140車床床身加工工藝及夾具設(shè)計(jì)2,工藝,夾具,ca6140,車床,床身,加工,設(shè)計(jì) 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 CA6140車床是普通精度級(jí)萬能車床，它運(yùn)用加工各種軸類，套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，以及車削端面等，是應(yīng)用最廣泛的車床。 CA6140車床床身是機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件，機(jī)床的各個(gè)主要部件和零件都裝在床身或床身的導(dǎo)軌上作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在切削中，刀具與工件的相互作用力傳遞到床身上而使床身變形 床身的變形和振動(dòng)直影響到被加工零件的精度和表面粗糙度，因此，床身是車床上極為重要的一個(gè)部件。 而導(dǎo)軌，則是床身上極為重要的一個(gè)部分，床身上共有四條導(dǎo)軌，其中，有兩條導(dǎo)軌是拖板用的導(dǎo)軌，另外兩條導(dǎo)軌為尾座導(dǎo)軌，其作用為導(dǎo)向和承載，所以，以導(dǎo)軌要求有較高的的導(dǎo)向精度，結(jié)構(gòu)簡單，工藝好等特點(diǎn)。 本次的設(shè)計(jì)主要就是針對(duì)加工床身導(dǎo)軌而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，為了保證導(dǎo)軌的精度，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，床身導(dǎo)軌的加工基準(zhǔn)選用導(dǎo)軌本身即“自為基準(zhǔn)”原則。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，其作用就是在加工床身時(shí)對(duì)床身在空間的各個(gè)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，限于目前的水平有限，希望各位老師給予指正。  29 第1章 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140機(jī)床床身，它是機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件。機(jī)床的各個(gè)主要部件和零件都裝在床身上或在床身導(dǎo)軌上作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。床身是機(jī)床的支承件，裝左床腿和右床腿并支承在地基上。床身上安裝著機(jī)床的各部件，并保證它們之間具有要求的相互準(zhǔn)確位置。 在床身上安裝有刀架、尾座、床頭箱等零件。 在切削中，刀具與工件相互作用力傳遞到床身上而床身變形，床身的變形和振動(dòng)直接影響到被加工零件的精度和表面粗糙度。因此，床身是機(jī)床上極為重要的構(gòu)件。 1.2 零件的工藝分析 該零件主要有四組加工表面，該三組加工表面都要求有較小的表面粗糙度值?，F(xiàn)述如下： 1.2.1 床鞍與床身的結(jié)合面。該平面是床鞍與床身的結(jié)合面，負(fù)責(zé)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。所以，要求該平面的表面粗糙度值不得超過1.6，以保證縱向進(jìn)給的精度。 1.2.2 導(dǎo)軌面。床身上有四條導(dǎo)軌，其中有兩條上安裝拖板，另兩條安裝尾架，導(dǎo)軌面是床身的的一個(gè)重要表面，刀架負(fù)責(zé)安裝車刀，直接影響到工件的切削精度，尾座可以安裝鉆頭進(jìn)行鉆削等工作，因此，要求導(dǎo)軌面有較小的表面粗糙度值和好的直線度，以保證零件的加工精度。 1.2.3 床頭箱的安裝定位面。該平面主要安裝床頭箱，所以，要求該平面要較小的表面粗糙度和好的平面度。 1.2.4 鉆孔。該項(xiàng)加工主要包括鉆床身的安裝孔、齒條安裝孔、床頭箱安裝孔。要求加工這些孔的時(shí)候，保證良好的位置精度，以保證安裝時(shí)的順利。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 正確的選擇毛坯，具有重大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)意義，毛坯的材料、制造方法和制造精度對(duì)工件的加工過程、加工勞動(dòng)量、材料利用率和工件成本都有很大的影響。 由于床身的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，生產(chǎn)量又為大批量的生產(chǎn)，所在毛坯應(yīng)選用鑄件，為了保證床身的鑄造精度和提高其生產(chǎn)率，應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率都經(jīng)較高的毛坯制造方法，所以，這里選用機(jī)器造型的砂型鑄造，一是為了提高生產(chǎn)率，二是為了降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.2 基準(zhǔn)的選擇 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 零件在加工時(shí)，考慮到粗基準(zhǔn)的幾個(gè)選擇原則,以及更好的制訂合理的加工工藝路線，這里，零件的粗基準(zhǔn)按預(yù)先劃好的加工線來找正，這樣，更有利于保證準(zhǔn)確的加工位置，對(duì)于劃線的基準(zhǔn)，由于床身上導(dǎo)軌面是一個(gè)重要面，所以這里先用導(dǎo)軌面作為基準(zhǔn)。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 一般的零件在加工前，都應(yīng)對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行的合理的選擇，這樣，才有利于保證零件加工時(shí)的精度。但是對(duì)于床身來說，這就不一樣了，因?yàn)榇采硎菍儆谳^大型的工件，同時(shí)又比較重，在加工過程在只要調(diào)節(jié)好了床身和刀具的相對(duì)位置，就相當(dāng)于保證了床身加工時(shí)的精度，因?yàn)榇采磔^重，在加工過程中可以以自身的重量來限制某些自由度。 2.3 制定工藝路線 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)， 應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，保證零件的各部份精度，除此以外，還應(yīng)降低生主成本。 工序1：鑄造毛坯 工序2：清理、噴砂后上底漆 工序3：劃線，劃底面及導(dǎo)軌面的刨加工線及校正線 工序4：粗刨床身底面 按劃線找正，以導(dǎo)軌面為安裝基準(zhǔn) 工序5：粗銑各導(dǎo)軌面及結(jié)合面 按劃線找正，以底面為安裝基準(zhǔn) 工序6：人工時(shí)效處理 工序7：半精刨底面 以導(dǎo)軌面為基準(zhǔn) 工序8：半精銑導(dǎo)軌面、床身內(nèi)側(cè)面、結(jié)合面、外側(cè)面 找正導(dǎo)軌側(cè)面，以底面為安裝基準(zhǔn) 工序9：熱處理、導(dǎo)軌表面高頻淬火 工序10：精刨底面、壓板面和齒條安裝面 以導(dǎo)軌面為安裝基準(zhǔn) 工序11：鉆齒條安裝孔、進(jìn)給箱安裝孔及攻螺紋 以底面為基準(zhǔn) 工序12：鉆床身的安裝孔 以底面為基準(zhǔn) 工序13：精磨床頭箱定位安裝面及壓板面 找正導(dǎo)軌面，以底面為安裝基準(zhǔn) 工序14：粗、精磨導(dǎo)軌面 找正導(dǎo)軌面，以底面為安裝基準(zhǔn) 工序15：終檢 2.4 機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定 2.4.1 確定零件毛坯的尺寸公差等級(jí) 查《機(jī)械制造工藝簡明手冊(cè)》 表2.2—3可知 鑄件的尺寸公差為8—10級(jí) 2.4.2 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定零件各加工表面的機(jī)械加工余量、毛坯尺寸如下： 查《機(jī)械制造工藝簡明手冊(cè)》 表2.2—1和《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè)》表 6—84可知 1、 高度方向尺寸： 毛坯的底面加工余量為2.8、頂面加工余量為2.8，所以該方向的毛坯尺寸為 2、 結(jié)合面尺寸： 壓板面寬度尺寸：該方向的加工余量為4，所以，毛坯尺寸為和 床頭箱面寬度尺寸：該方向的加工余量為4，所以，毛坯尺寸為和 壓板面高度尺寸：該方向的加工余量為2.6，所以，毛坯尺寸為 床關(guān)箱面高度尺寸：該方向的加工余量為2.6，所以，毛坯尺寸為 3、 頂面槽尺寸：該方向的加工余量為1.5，所以，其槽深方向尺寸為1.5 4、 導(dǎo)軌的加工余量為1.5 導(dǎo)軌尺寸為 5、 底面厚度尺寸： 6、 底面寬度尺寸： 該方向的加工余量是4，所以，毛坯尺寸的 第3章 確定切削用量及基本工時(shí) 3.1 工序1、粗刨床身底面： 工零件材料：HT150 鑄件 機(jī)床選用：因床身是較大零件，故選用龍門刨床，型號(hào)為B2010A 刀具選用：選用YG8刨刀，刀桿尺寸b×h 為 20×30 3.1.1 切削用量的選擇： 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—32可知，取相應(yīng)的切削用量如下： 切削深度1.5 mm 進(jìn)給量f=1.8 mm/r 切削速度v=45 m/s 3.1.2 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—11 可知： 查表1.4—10，取 K=0.4---0.75 所以有: 刨削床身右底面切削時(shí)間 所以，總切削時(shí)間 3.2 工序2、 粗銑導(dǎo)軌面及結(jié)合面 工零件材料：HT150 鑄件 機(jī)床的選擇：選擇龍門銑床X2010C P=13kw 刀具：選用高速鋼圓柱銑刀 d=60 z=16 3.2.1 粗銑導(dǎo)軌面： 3.2.1.1、切削用量的確定： （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表3.1—27可知： 粗銑：3—8 這里取3 （2）、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知： 0.1—0.3 這里取0.2 1 （3）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知： V = 0.4—0.6 m/s 這時(shí)取0.5m/s = 30m/min 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表11—51 取 3.2.2、 計(jì)算切削時(shí)間 由于是粗銑，故整個(gè)銑刀盤不必銑過整個(gè)工件 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 由于床身上共有二條導(dǎo)軌，所以，該項(xiàng)工序要加工四次，所以，總的切削時(shí)間 為 3.2.3、計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 3.2.4、校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠 3.3 工序3、 粗銑結(jié)合面B 工件材料：HT150 鑄件 機(jī)床的選擇：選擇龍門銑床 X2010C P=13kw 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》 3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下： 3.3.1 切削用量的選擇 3.3.1.1、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表3.1—27可知 3—8 這里取3 3.3.1.2、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知 0.1—0.3 這里取0.2 1.5 3.3.1.3、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知 所以： 3.3.2、 計(jì)算切削時(shí)間 由于是粗銑，故整個(gè)銑刀盤不必銑過整個(gè)工件 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 3.3.3、計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 3.3.4、校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠 3.4 工序4、 半精刨底面 工件材料：HT150 鑄件 機(jī)床的選擇：選擇龍門刨床 B2010A 刀具：選用YG3寬刃刨刀， 刀桿尺寸b×h 為 20×30 3.4.1、切削用量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—33有 半精加工精度 切削深度 切削速度 —— 這里取 進(jìn)給量 3.4.1.1 切削時(shí)間的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—11 1.4—10可知： 式中： 刨削寬度 0.4—0.75 所以有: 刨削床身右底面切削時(shí)間 所以，總切削時(shí)間 3.5 工序5、 半精銑床身導(dǎo)軌面、內(nèi)外側(cè)面及各結(jié)合面 3.5.1、半精銑導(dǎo)軌面 工件材料：HT150 鑄件 機(jī)床的選擇：選擇龍門銑床 X2010C 刀具：選用高速鋼圓柱銑刀， z=16 d=60 3.5.1.1、切削用量的選擇 （1）、銑削寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表3.1—27有 半精銑— 這里取 （2）、銑削每齒給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28有 （3）、銑削深度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—29有 （4）、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30有 所以： 3.5.2、 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 3.5.3、計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 3.5.4、校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠 3.6、半精銑齒條安裝面 工件材料：HT150 鑄件 機(jī)床的選擇：選擇龍門銑床 X2010C P=13kw 刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》 3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下： 3.6.1 切削用量的選擇 3.6.1.1、銑削進(jìn)寬度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表3.1—27可知 1—2 這里取1.5 3.6.1.2、銑削每齒進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知 0.25 3.6.1.3、銑削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知 所以： 3.6.2、 計(jì)算切削時(shí)間 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知： 所以， 3.6.3、計(jì)算銑削力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ： 式中： 所以， 3.6.4、校核機(jī)床功率 查《切削用量簡明手冊(cè)》表3.28有 所以，機(jī)床的功率足夠 3.7 工序6、精刨床身底面,齒條安裝面 工件材料 HT150 鑄件 機(jī)床的選用: 選用龍門刨床 B2010A 刀具的選擇: 選擇YG3寬刃刨刀 刀桿尺寸 b×h=20×30 3.7.1、精刨床身底面 3.7.1.1、切削用量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—33有 切削深度 進(jìn)給量 切削速度 3.7.1.2、切削工時(shí)的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—11 1.4—10可知： 式中： 刨削寬度 0.4—0.75 所以有: 精刨床身右底面的切削時(shí)間 所以，總切削時(shí)間 3.7.2、精刨齒條安裝面 工件材料 HT150 鑄件 機(jī)床的選用: 選用龍門刨床 B2010A 刀具的選擇: 選擇YG3寬刃刨刀 刀桿尺寸 b×h=20×30 3.7.2.1、切削用量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—33有 切削深度 進(jìn)給量 切削速度 3.7.2.2、切削工時(shí)的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—11 1.4—10可知： 式中： 刨削寬度 0.4—0.75 所以有: 3.8 工序7、鉆齒條安裝孔（6—10錐孔） 工件材料 HT150 鑄件 機(jī)床的選用: 選用搖臂鉆床Z32K P=1.5kw 鉆頭的選擇: 因一本次加的的是錐孔，所以要分為鉆削和鉸削兩部分。 查《鉗式工藝與技能訓(xùn)練》表6—10可知鉸削的余量為 0.2—0.3，這里選用0.2 所在，鉆頭直徑 3.8.1、切削用量的選擇 （1）、鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—38 選取 （2）、鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42 選取 所以， 3.8.2、計(jì)算切削扭矩 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36 有 切削扭矩 式中： 所以， 3.8.3、計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 3.8.4、計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠 3.9 工序8、鉆床身安裝孔（8—22） 工件材料 HT150 鑄件 機(jī)床的選用: 選用搖臂鉆床Z32K P=1.5kw 鉆頭的選擇: 選用22麻花鉆 材料為高速鋼 3.9.1、鉆削用量的選擇 3.9.1.1、鉆削進(jìn)給量的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 3.9.1.2、鉆削速度的選擇 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有 所以 3.9.1.3、計(jì)算切削深度 3.9.1.4、鉆削扭矩的計(jì)算 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 式中： 所以， 3.9.2、計(jì)算軸向力 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 軸向力 式中 所以 因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為： 3.9.3、計(jì)算切削功率 因?yàn)? 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有 所以，機(jī)床功率足夠 3.10 工序9、精磨床頭箱定位安裝面 工件材料： HT150 鑄件 選擇機(jī)床： 本次工序選用導(dǎo)軌磨床MM52125A進(jìn)行加工 3.10.1、砂輪的選擇 查《切削用量簡明手冊(cè)》 第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為： 其含義為： 砂輪磨料為白剛玉，粒度號(hào)為46，硬度為中軟1級(jí)，樹脂結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型 砂輪尺寸 3.10.2、 切削用量的選擇 （1）、砂輪速度、砂輪轉(zhuǎn)度的選擇 查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》表3—110 （2）、軸向進(jìn)給量的計(jì)算 （3）、工件速度 （4）、徑向進(jìn)給量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 表3—106 3.10.3、計(jì)算切削工時(shí) 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表6.2—8有 式中： —加工長度 —加工寬度 —單面加工余量 — 平面磨削系數(shù) =1.0 見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7—15 — 工作臺(tái)移動(dòng)速度 — 工作臺(tái)往返一次砂輪的軸向進(jìn)給量 — 工作臺(tái)往返一次砂輪的徑向進(jìn)給量 所以 3.11 工序10、粗、精磨導(dǎo)軌 工件材料： HT150 鑄件 選擇機(jī)床： 本次工序選用導(dǎo)軌磨床進(jìn)行加工 機(jī)床型號(hào)： MM52125A 磨削最大尺寸： 最大磨削高度： 1250 3.11.1、砂輪的選擇 導(dǎo)軌加工為床身加工的一道最重要的工序，為了保證導(dǎo)軌的表面粗糙度，所以要對(duì)砂輪的材料和粒度進(jìn)行選擇 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 表3—91 選取材料為GB 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 表3—93 選擇粒度號(hào) 40 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 選擇砂輪： 其含義為： 砂輪磨料為白剛玉，粒度號(hào)為40，硬度為中軟1級(jí)，樹脂結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型 砂輪尺寸 3.11.2、 切削用量的選擇 （1）、砂輪速度、砂輪轉(zhuǎn)度的選擇 查《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》表3—110 （2）、軸向進(jìn)給量的計(jì)算 （3）、工件速度 （4）、徑向進(jìn)給量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 表3—106 3.11.3、計(jì)算切削工時(shí) 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表6.2—8有 式中： —加工長度 —加工寬度 —單面加工余量 — 平面磨削系數(shù) =1.0 見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7—15 — 工作臺(tái)移動(dòng)速度 — 工作臺(tái)往返一次砂輪的軸向進(jìn)給量 — 工作臺(tái)往返一次砂輪的徑向進(jìn)給量 所以 注：在磨削過程中，由于磨削的切削用量很小，且磨削面積也很小，所以，磨削力也很小，由于床身是重型工件，所以，在加工過程中，可以不考慮床身的定位問題，只要調(diào)整好床身和砂輪的相對(duì)位置關(guān)系，就可以保證加工的精度，僅靠床身的自身定位就可以滿足加工要求，這就是“自為基準(zhǔn)”。 第4章 夾具設(shè)計(jì) 4.1 問題的提出 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)一個(gè)專用的調(diào)節(jié)裝置。 經(jīng)指導(dǎo)教師安排，決定設(shè)計(jì)第十四道工序——磨削床身導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)床身位置的一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，該裝置主要用于調(diào)節(jié)床身在水平面內(nèi)的微量旋轉(zhuǎn)和鉛垂面的微量旋轉(zhuǎn)。 4.2 調(diào)節(jié)原理 該裝置用于導(dǎo)軌磨床上，安裝在導(dǎo)軌磨床的工作臺(tái)上。該裝置由兩部分構(gòu)成，其中左邊部分用于調(diào)節(jié)床身鉛垂面的旋轉(zhuǎn)，右邊部分用于調(diào)節(jié)床身在水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。床身在鉛垂面內(nèi)的調(diào)節(jié)，這里采用了一端固定，一端用楔塊原理來實(shí)現(xiàn)，由于床身是屬于較重的零件，所以，這里采用了兩個(gè)支點(diǎn)調(diào)節(jié)，以減小受力，同時(shí)，為了減小楔塊的斜面的摩擦力，這里采用的是滾動(dòng)摩擦，以減小其摩擦力。 床身在水平面的調(diào)節(jié)，這里采用了螺旋傳動(dòng)原理來實(shí)現(xiàn)，用螺桿帶動(dòng)一個(gè)面將工作帶動(dòng)，使其在水平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)位移，滑動(dòng)面的設(shè)計(jì)，這里采用了導(dǎo)軌，這樣，可以大大的減小摩擦面，同時(shí)也大大的減小了摩擦力， 4.3 非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì) 4.3.1 滾子心軸的設(shè)計(jì) 材料： 考慮到其受剪切，這里選用材料為45鋼。 床身重量：1000kg=10KN 查《材料力學(xué)》可知： 由《材料力學(xué)》式3.15有 所以： 取 4.3.2 支承軸的設(shè)計(jì) 材料： 考慮到其受剪切，這里選用材料為45鋼。 查《材料力學(xué)》有： 所以： 因?yàn)槠湟c上述心軸配合，所以，這里選用取 4.3.3 螺旋傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及校核 4.3.3.1 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 零件圖如上；該零件直徑16和直徑38與夾具體配合，以支承該零件，在直徑30臺(tái)階用于該零件的定位，該臺(tái)階將與一個(gè)擋板配合，以限制該軸的往右方運(yùn)動(dòng)，左邊的24臺(tái)階與夾具體配合，起到限制軸的左方運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也便于裝配。右邊的方頭是用于安裝一個(gè)扳手等零件，以便于旋轉(zhuǎn)時(shí)省力。 4.3.3.2 旋轉(zhuǎn)力的確定 查《機(jī)械原理》圖4—2如上，這就是導(dǎo)軌與零件的運(yùn)動(dòng)原理，上此可知零件給下方施加的力就為： 為摩擦系數(shù)， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1—10可得： 鑄鐵的有潤滑的滑動(dòng)摩擦系數(shù) 所以： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》式6.1可知： 其中；為擰緊矩系數(shù) 為螺桿直徑 所以，要使螺桿旋轉(zhuǎn)，施加的最小力為： 這里，設(shè)扳手力臂長為200，有： 所以，要使桿動(dòng)作，施加的最小力為45N 4.3.3.3 螺紋強(qiáng)度的校核 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》式6.4可知 校核式為： 查《材料力學(xué)》可知 所以，可以得出： 所以，該螺紋的強(qiáng)度足夠 4.3.4 鉛垂凋節(jié)力的計(jì)算 4.3.4.1 斜楔受力形式如下 其中，楔塊的角度為 查《機(jī)械原理》 式4—9 有 其中 見《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1—10 所以： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》式6.1可知： 其中；為擰緊矩系數(shù) 為螺桿直徑 所以，要使螺桿旋轉(zhuǎn)，施加的最小力為： 這里，扳手力臂長為140，有： 4.3.4.2 螺紋強(qiáng)度校核 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》式6.4可知 校核式為： 查《材料力學(xué)》可知 所以，可以得出： 所以，該螺紋的強(qiáng)度足夠 4.3.5、導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)： 該導(dǎo)軌的工作條件是在低速下工作，所以，選用凸形的導(dǎo)軌，該種導(dǎo)軌不易積存切屑等臟物，適用于低速運(yùn)動(dòng)中。在導(dǎo)軌工作中，導(dǎo)軌的受力是垂直向下的，由于床身會(huì)引起導(dǎo)軌的磨損，所以，這里選用導(dǎo)軌的截面形狀為三角形導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌具有較高的導(dǎo)向精度，它的工作面為兩側(cè)面，故承載能力較大，兩邊的磨損量是一樣的，磨損后能夠起到自動(dòng)補(bǔ)償作用，所以，工作時(shí)導(dǎo)向精度也高。 而導(dǎo)軌材料則選用鑄鐵，鑄鐵具有較好的耐磨性和減振性、高的熱穩(wěn)定性、并且易于鑄造和切削加工，成本也較低，因此在工業(yè)中用途較多。 對(duì)于導(dǎo)軌的剛度，由于三角導(dǎo)軌的工作面是兩側(cè)面，受力面共有四個(gè)面，工作過程中載荷也較平穩(wěn)，無沖擊現(xiàn)像等發(fā)生，且支承方式為兩邊同時(shí)支承，故導(dǎo)軌的剛度足夠。 4.4安裝、調(diào)試及維護(hù) 4.4.1 安裝 4.4.1.1 螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝 1、 將螺紋襯套裝入面板下方的通孔中，并用螺釘固定 2、 將兩個(gè)圓柱襯套分別裝入支承座的孔中 3、 將面板裝入支承座中的導(dǎo)軌上 4、 裝入螺旋傳動(dòng)桿 5、 裝入右端限位擋板，并用螺栓固定 6、 將導(dǎo)軌擋塊裝入面板上，并用螺釘固定 7、 將整體裝在導(dǎo)軌磨床的工作臺(tái)上， 8、 安裝完成，調(diào)試使用 4.4.1.2 滾子斜楔機(jī)構(gòu)的安裝 1、將兩個(gè)圓柱襯套、兩個(gè)螺襯套紋裝入支座上 2、將楔塊和十字頭壓緊螺釘連成整體 3、將楔塊和十字頭壓緊螺釘連成的這個(gè)整體裝入支座內(nèi) 4、將滾子和支承桿用銷聯(lián)接 5、將這個(gè)聯(lián)接裝入支承座 6、安裝完成，調(diào)節(jié)使用 4.4.2、 調(diào)試 1、裝配完成后，在不安裝工件的情況下，扳動(dòng)手柄，看各導(dǎo)軌面和螺旋傳動(dòng)面的運(yùn)動(dòng)是否靈活，有無卡死現(xiàn)像。 2、裝上工件后，再檢查看各部分之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是否靈活，行程能否達(dá)到要求。 4.4.3、 維護(hù) 1、定期對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行潤滑 （潤滑方式為澆油潤滑） 2、定期對(duì)調(diào)節(jié)裝置的各個(gè)部分進(jìn)行檢查，查看導(dǎo)軌、螺紋，支承桿等主要部位有無磨損，如有磨損，應(yīng)及時(shí)更換 第五章 結(jié)論 此次設(shè)計(jì)的凋節(jié)裝置特點(diǎn)如下： 1）、結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用、調(diào)試、維修方便； 2）、可縮短調(diào)節(jié)的時(shí)間，有利于提高了生產(chǎn)率； 3）、各受力件磨損后可以更，換降低了成本； 4）、導(dǎo)軌面采用澆油潤滑，摩擦系數(shù)小，運(yùn)動(dòng)靈活； 5）、用于中批量生產(chǎn)，調(diào)節(jié)方便，操作簡單； 一個(gè)零部件其質(zhì)量的高低取決于設(shè)計(jì)、加工等因素，那么機(jī)械加工就是不可缺少的一部分，零件從設(shè)計(jì)好，到拿到工廠去加工，要加工出合格的產(chǎn)品，就必須在工藝以及夾具上下工夫，工藝編制的合不合理，夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合不合理這些都是很重要的因素。因此在加工零件之前，要認(rèn)真的分析，然后編制合理的工藝和對(duì)夾具進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。 床身作為機(jī)床的一個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)件，其性能直接影響到機(jī)床的工作精度，進(jìn)而影響到加工零件的精度、表面質(zhì)量等。因此，我們要求床身的剛度，抗振性要高，熱變形小等 本次設(shè)計(jì)的是工藝和調(diào)節(jié)裝置主要就是為了保證床身的精度，進(jìn)而保證機(jī)床的工作精度。 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)這四年的總體知識(shí)進(jìn)行了一次總的復(fù)習(xí)，同時(shí)，也對(duì)自身在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的不足有了一個(gè)總體認(rèn)識(shí)，以方便日后的更好學(xué)習(xí)，不斷完善和沖實(shí)自己。通過老師的講解，也明白了很多書本上沒有的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，為今后的工作打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) ［1］ 王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987 ［2］ 李洪.機(jī)械加工工藝手冊(cè) .北京:北京出版社,1989 ［3］ 哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1979 ［4］ 哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1984 ［5］ 唐金松.簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1987 ［6］ 劉朝儒 彭福蔭.機(jī)械制圖(第四版).北京:高等教育出版社,2001 ［7］ 孫桓 陳作模.機(jī)械原理(第六版).北京:高等教育出版社,2001 ［8］ 劉鴻文.材料力學(xué)(第四版).北京:高等教育出版社,2004 ［9］ 邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)(第四版).北京:高等教育出版社,1997 ［10］ 吳宗澤 羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版).北京:高等教育出版,1999 ［11］ 沈?qū)W勤.公差配合與技術(shù)測量.北京:高等教育出版社,1998 ［12］ 張捷.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) .西南交通大學(xué)出版社,2006 致 謝 通過將近三個(gè)月的忙碌,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成， 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以完成，在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師高一知老師。在我完成畢業(yè)的過程中，從查閱資料，初稿的確定和修改到最終的完成，在這整個(gè)過程中，遇到了許許多多的因難，有了高老師給予我的指導(dǎo)，使得這些困難都迎刃而解。除了敬佩高一知老師的專業(yè)水平外，他的作風(fēng)，精神更讓我敬佩。 其次要感謝這四年里所有老師對(duì)我的精心指導(dǎo)和幫助這，使我在專業(yè)方面使我打下了較為扎實(shí)的基礎(chǔ)。正因?yàn)橛辛四銈兊膸椭c指導(dǎo)，才使得此次畢業(yè)設(shè)計(jì)得已完成。 4年的大學(xué)生活即將結(jié)束，也許我將不會(huì)再有機(jī)會(huì)進(jìn)入校園深入地學(xué)習(xí)知識(shí)，我將不會(huì)有機(jī)會(huì)再接受文化的熏陶，我將不會(huì)再有機(jī)會(huì)聆聽各位尊敬師長的教誨，在將要離開的時(shí)候，我要十分感謝四川理工學(xué)院給我提供了一個(gè)培養(yǎng)我各方面能力舞臺(tái)。在這四年里使我得到了很大的發(fā)展，也更加清楚地認(rèn)識(shí)了自己，明白了自己將來的人生目標(biāo)。 最后，真誠地感謝四川理工學(xué)院在這大學(xué)四年來對(duì)我的培養(yǎng)，衷心地祝愿四川理工學(xué)院的明天更加輝煌！