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1 摘 要 齒爪式 21 窄機體零件零件的主要加工表面是平面及孔系 一般來說 保證平面的 加工精度要比保證孔系的加工精度容易 因此 本設(shè)計遵循先面后孔的原則 并將孔 與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度 基準(zhǔn)選擇以變速 箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn) 以頂面與兩個工藝孔作為精基準(zhǔn) 主 要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面 再以頂平面與支承孔系定位加工 出工藝孔 在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面 支承孔系的加工采用的是坐標(biāo)法鏜孔 整個加工過程均選用組合機床 夾具選用專用 夾具 夾緊方式多選用氣動夾緊 夾緊可靠 機構(gòu)可以不必自鎖 因此生產(chǎn)效率較高 適用于大批量 流水線上加工 能夠滿足設(shè)計要求 本文是對齒爪式 21 窄機體零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析 主要包括對零件圖 的分析 毛坯的選擇 零件的裝夾 工藝路線的制訂 刀具的選擇 切削用量的確定 加工工藝文件的填寫 選擇正確的加工方法 設(shè)計合理的加工工藝過程 此外還對零 件的兩道工序的加工設(shè)計了專用夾具 機床夾具的種類很多 其中 使用范圍最廣的通用夾具 規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化 并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn) 而廣泛用于批量生產(chǎn) 專為某工件加工工序服務(wù)的專用 夾具 則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造 本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容 是設(shè)計鉆孔夾具 關(guān)鍵詞 齒爪式 21 窄機體 加工工藝 加工方法 工藝文件 夾具 Abstract 21 double rotor body parts parts of the main plane of the surface and pore system In general the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy Therefore this design follows the surface after the first hole principle Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy Datum selection to the gearbox input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark with top with two holes as a precision technology reference Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology In addition to the follow up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing Supported hole processing using the method of coordinate boring The whole process of processing machine combinations were selected Selection of special fixture fixture clamping means more choice of pneumatic clamping clamping reliable institutions can not be locked so the production efficiency is high suitable for large batch line processing can meet the design requirements This article is on the 21 double rotor body parts processing application and processing technology and analysis including the parts of the plan the choice of blank the clamping the craft route making tool selection the determination of cutting conditions processing documents Choose the correct processing methods design the reasonable process In addition to the parts of the two process designing special fixture Machine tool fixture of many kinds among them the most widely used common fixture size specifications have been standardized and a professional production plant While widely used in batch production specially for a workpiece processing services for the fixture it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture In this paper the fixture design is the main content of the design truck center hole clamp Key words 21 double rotor body processing technology processing method process documentation fixture 3 目 錄 摘 要 2 ABSTRACT 3 1 序言 6 2 零件的分析 8 2 1 零件的工藝分析 8 3 零件的工藝要求 8 3 工藝規(guī)程設(shè)計 9 3 1 加工工藝過程 9 3 2 確定各表面加工方案 9 3 2 1 影響加工方法的因素 9 3 3 加工方案的選擇 10 3 3 確定定位基準(zhǔn) 10 3 2 1 粗基準(zhǔn)的選擇 10 3 2 1 精基準(zhǔn)選擇的原則 11 3 4 工藝路線的擬訂 11 3 4 1 工序的合理組合 12 3 4 2 工序的集中與分散 12 3 4 3 加工階段的劃分 13 3 4 4 加工工藝路線方案的比較 13 3 5 零件的偏差 加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 15 3 5 1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 15 3 5 2 零件的偏差計算 16 3 6 確定切削用量及基本工時 機動時間 17 3 7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 20 4 車 250 孔夾具設(shè)計 22 4 1 研究原始質(zhì)料 22 4 2 定位基準(zhǔn)的選擇 22 4 3 切削力及夾緊力的計算 22 4 4 誤差分析與計算 23 4 4 5 零 部件的設(shè)計與選用 24 4 5 1 定位銷選用 24 4 5 2 夾緊裝置的選用 24 4 5 3 鉆套 襯套 鉆模板設(shè)計與選用 25 4 6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 26 總結(jié) 27 參考文獻 28 致 謝 29 5 1 序言 齒爪式 21 窄機體零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件 它把有關(guān)零件聯(lián)結(jié)成一個 整體 使這些零件保持正確的相對位置 彼此能協(xié)調(diào)地工作 因此 殼類零件 的制造精度將直接影響機器或部件的裝配質(zhì)量 而其決定因素就是如何保證在 對殼類零件進行加工時能夠獲得足夠的精度要求 從而轉(zhuǎn)化為機械加工時機床 的加工精度 以及夾具是否可靠 1 夾具是機械制造過程中最常用的一種工藝裝備 在機械制造過程中 它裝 在機床上 使工件相對刀具與機床保待正確的位置 并能承受切削力 夾具的 主要作用是保證加工精度 提高勞動生產(chǎn)率 擴大機床的使用范圍和保證生產(chǎn) 安全 因此 機床夾具在機械制造中占有很重要的地位 采用的機床夾具設(shè)計方法設(shè)計整體式殼類零件 設(shè)計過程可以在簡潔 明 了的三維操作界面中進行 減少重復(fù)繪圖工作量 更重要的是最終可以自動生 成夾具零件及裝配體的三維實體圖和二維工程圖 這種設(shè)計方法不僅可以把夾 具設(shè)計技術(shù)人員從繁雜重復(fù)的設(shè)計勞動中解脫出來 更可縮短夾具的開發(fā)周期 提高其設(shè)計制造水平和質(zhì)量 從而使夾具行業(yè)的整體勞動生產(chǎn)率得到提高 6 計算機輔助機床夾具設(shè)計是利用計算機輔助設(shè)計 CAD 技術(shù)來完成夾具設(shè)計 的先進方法 由于夾具種類繁多 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 其設(shè)計過程涉及控制條件多 因 此 用于夾具設(shè)計的專業(yè)軟件甚少 目前還沒有一種軟件系統(tǒng)能夠?qū)A具設(shè)計 完全數(shù)字化 目前 計算機輔助夾具設(shè)計一般是采用二維 CAD 軟件進行 采用 二維 CAD 軟件進行夾具設(shè)計 可以提高設(shè)計效率和質(zhì)量 但是其缺點是設(shè)計人 員首先要閱讀工件二維零件圖 了解零件的加工要求 并將二維零件圖在頭腦 中三維實體化 再選擇或設(shè)計合適的定位 夾緊等元件和裝置 接下來將上述 結(jié)構(gòu)在頭腦中形成夾具三維實體 用二維圖表示 完成夾具的設(shè)計 在設(shè)計過 程中 思維要在三維和二維模型中反復(fù)轉(zhuǎn)換 最終繪制二維的總裝圖 由于繪 制三維實體效果的裝配圖難度大 效率低 一般不繪制三維裝配圖 這對夾具 設(shè)計質(zhì)量和效率 以及加工和裝配均有不利的影響 3D 軟件是一個基于特征的 參數(shù)化實體建模設(shè)計工具 該軟件完全采用 Windows 圖形用戶界面 易學(xué)易用 借助 3D 軟件平臺 可以創(chuàng)建三維實體模型 編輯零件裝配體并進行簡單的運動 6 仿真 利用它的動畫功能不僅可以檢查夾具工作的可行性 還能得到夾具零部 件裝配和運動過程的動畫文件 計算機輔助設(shè)計 CAD 的功能在于能協(xié)助設(shè)計者完成產(chǎn)品設(shè)計各階段的工 作 本文針對機床夾具進行計算機輔助設(shè)計 借助 3D 軟件平臺 將設(shè)計時所用 標(biāo)準(zhǔn)零件建立實體模型庫 對于非標(biāo)準(zhǔn)零件 采用交互方式建模方法直接在設(shè) 計平臺建模并建立非標(biāo)準(zhǔn)模型庫 采用二維 CAD 軟件進行設(shè)計 它使我們甩掉了圖板 解決 r 使用繪圖板帶 來的諸多弊端 現(xiàn)在 大量三維實體造型軟件崛起 如 PR0 E UG 3D SoIidedge 等 推動了設(shè)計領(lǐng)域的新革命 由于這些三維軟 件 不僅僅可創(chuàng)建三維實體模型 還可利用設(shè)計出三維模型進行模擬裝配和靜 態(tài)干涉檢查 機構(gòu)分析 動態(tài)干涉檢查 動力學(xué)分析 強度分析等 并且與其 它軟件配合可進行零件的數(shù)控加工演示和數(shù)控代碼的生成 這些功能是以往的 二維 CAD 無法比擬的 結(jié)合夾具設(shè)計的復(fù)雜性 高精度性等特點 采用了易學(xué) 易懂的 3D 三維實體造型軟件來實現(xiàn)設(shè)計過程 采用基于 3D 的機床夾具設(shè)計方法后 設(shè)計者在新的夾具設(shè)計時不需對標(biāo)準(zhǔn) 零件進行建模 直接從標(biāo)準(zhǔn)零件庫選擇或調(diào)用即可 設(shè)計過程在簡潔 明了的 三維操作界面中進行 減少了重復(fù)繪圖工作量 更重要的是最終可以自動生成 夾具零件及裝配體的三維實體圖和二維工程圖 這種設(shè)計方法不僅可以把夾具 設(shè)計技術(shù)人員從繁雜重復(fù)的設(shè)計勞動中解脫出來 更可縮短夾具的開發(fā)周期 提高其設(shè)計制造水平和質(zhì)量 從而使夾具行業(yè)的整體勞動生產(chǎn)率得到提高 6 7 2 零件的分析 2 1 零件的工藝分析 齒爪式 21 窄機體是一個很重要的零件 因為其零件尺寸比較小 結(jié)構(gòu)形狀 較復(fù)雜 但其加工孔和底面的精度要求較高 此外還有齒爪式 21 窄機體小端面端 要求加工 對精度要求也很高 零件的底面 中心孔 250 孔粗糙度要求都是 所以都要求精加工 其中心孔 250 孔有同軸度公差要求因為其尺寸精6 1Ra 度 幾何形狀精度和相互位置精度 以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件 的裝配質(zhì)量 進而影響其性能與工作壽命 因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要 的 3 零件的工藝要求 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求 而且要有好的機械加工工藝性 也就是要有加工的可能性 要便于加工 要能夠保證加工質(zhì)量 同時使加工的 勞動量最小 而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的 又是相輔相成的 設(shè)計者要考慮加 工工藝問題 工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求 8 圖 2 1 零件零件圖 該加工有七個加工表面 平面加工包括零件底面 底部平面 孔系加工包 括大 小頭孔 小孔 以平面為主有 零件底面的粗 精銑加工 其粗糙度要求是 2 3 Ra 齒爪式 21 窄機體小端面的粗 精銑加工 其粗糙度要 求是 孔系加工有 125 粗 精鏜加工 其表面粗糙度為 2 3 Ra 47 的小孔鉆鉸加工 2 3 Ra 零件毛坯的選擇鑄造 因為生產(chǎn)率很高 所以可以免去每次造型 單邊余 量一般在 結(jié)構(gòu)細(xì)密 能承受較大的壓力 占用生產(chǎn)的面積較小 因其1 3m 年產(chǎn)量是中批量生產(chǎn) 上面主要是對零件零件的結(jié)構(gòu) 加工精度和主要加工表面進行了分析 選 擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式 從而為工藝規(guī)程設(shè)計 9 提供了必要的準(zhǔn)備 3 工藝規(guī)程設(shè)計 3 1 加工工藝過程 由以上分析可知 該零件零件的主要加工表面是平面 孔系 一般來說 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易 因此 對于零件來說 加 工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度 處理好孔和平面之間的 相互關(guān)系以各尺寸精度 由上面的一些技術(shù)條件分析得知 零件的尺寸精度 形狀精度以及位置關(guān) 系精度要求都不是很高 這樣對加工要求也就不是很高 3 2 確定各表面加工方案 一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求 而且要有好的機械加工工藝性 也 就是要有加工的可能性 要便于加工 要能保證加工的質(zhì)量 同時使加工的勞 動量最小 設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的 又是相輔相成的 對于我們設(shè)計零件的 加工工藝來說 應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及設(shè)備 除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外 也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟因素 在滿足 精度要求及生產(chǎn)率的條件下 應(yīng)選擇價格較底的機床 3 2 1 影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求 根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求 選擇加工方法及分幾次加工 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇 在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備 在單件小 批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法 如 柴油機連桿小頭孔的加工 在小批量生產(chǎn)時 采用鉆 擴 鉸加工方法 而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工 要考慮被加工材料的性質(zhì) 例如 淬火鋼必須采用磨削或電加工 而有 色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪 一般都采用精細(xì)車削 高速精銑等 要考慮工廠或車間的實際情況 同時也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和 設(shè)備 推廣新技術(shù) 提高工藝水平 10 此外 還要考慮一些其它因素 如加工表面物理機械性能的特殊要求 工件形狀和重量等 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法 再選擇前面各工序的加工方法 如加工某一軸的主要外圓面 要求公差為 IT6 表面粗糙度為 Ra0 63 m 并要求淬硬時 其最終工序選用精度 前面準(zhǔn) 備工序可為粗車 半精車 淬火 精車 3 3 加工方案的選擇 由參考文獻 3 表 2 1 12 可以確定 平面的加工方案為 粗銑 精 銑 粗糙度為 6 3 0 8 一般不淬硬的平面 精銑的粗糙度可79IT aR 以較小 由參考文獻 3 表 2 1 11 確定 125 和 47 孔的表面粗糙度要求為 6 3 則選擇孔的加方案序為 粗鏜 精鏜 47 孔的表面粗糙度要求為 6 3 則選擇孔的加方案序為 粗車 精車 10 8 的小孔鉆鉸孔加工方法 因為孔的表面粗糙度的要求 所以我們采用鉆 擴 鉸的加6 1 Ra 工方法 小頭端面的加工方法是 因孔兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高 為 所以我們采用粗銑 精銑 3 3 確定定位基準(zhǔn) 3 2 1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時 考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量 使不加 工表面與加工表面間的尺寸 位子符合圖紙要求 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn) 目的是為了保證加工面與不加工 面的相互位置關(guān)系精度 如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面 則應(yīng)選 擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn) 以求壁厚均勻 外形對稱 少裝夾等 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn) 例如 機床床身導(dǎo)軌面 是其余量要求均勻的重要表面 因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn) 加工床 11 身的底面 再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面 這樣就能保證均勻地去掉較少的 余量 使表層保留而細(xì)致的組織 以增加耐磨性 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn) 這樣可以保證該面有足夠的加 工余量 應(yīng)盡可能選擇平整 光潔 面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn) 以保證定位 準(zhǔn)確夾緊可靠 有澆口 冒口 飛邊 毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn) 必要時需 經(jīng)初加工 要從保證孔與孔 孔與平面 平面與平面之間的位置 能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位 從零件零件圖分析可知 主要是選 擇加工零件底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn) 3 2 1 精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則 即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn) 這樣可以避免定 位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證 各表面間的位置精度 避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差 并且各工序所采用的夾具 比較統(tǒng)一 從而可減少夾具設(shè)計和制造工作 例如 軸類零件常用頂針孔作為 定位基準(zhǔn) 車削 磨削都以頂針孔定位 這樣不但在一次裝夾中能加工大多書 表面 而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度 互為基準(zhǔn)的原則 選擇精基準(zhǔn)時 有時兩個被加工面 可以互為基準(zhǔn)反 復(fù)加工 例如 對淬火后的齒輪磨齒 是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔 再以孔為基準(zhǔn) 磨齒面 這樣能保證齒面余量均勻 自為基準(zhǔn)原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻 可以選擇 加工表面本身為基準(zhǔn) 例如 磨削機床導(dǎo)軌面時 是以導(dǎo)軌面找正定位的 此 外 像拉孔在無心磨床上磨外圓等 都是自為基準(zhǔn)的例子 此外 還應(yīng)選擇工件上精度高 尺寸較大的表面為精基準(zhǔn) 以保證定位穩(wěn) 固可靠 并考慮工件裝夾和加工方便 夾具設(shè)計簡單等 要從保證孔與孔 孔與平面 平面與平面之間的位置 能保證零件在整個 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位 從零件零件圖分析可知 它的底平 面 適于作精基準(zhǔn)使用 但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠 如 果使用典型的一面兩孔定位方法 則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng) 一的基準(zhǔn)定位的要求 至于兩側(cè)面 因為是非加工表面 所以也可以用 的4 孔為加工基準(zhǔn) 選擇精基準(zhǔn)的原則時 考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 12 準(zhǔn) 3 4 工藝路線的擬訂 對于中批量生產(chǎn)的零件 一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn) 零件的加工的 第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn) 具體安排是先以孔和面定位粗 精加工零 件底面底部平面 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則 3 4 1 工序的合理組合 確定加工方法以后 就按生產(chǎn)類型 零件的結(jié)構(gòu)特點 技術(shù)要求和機床設(shè) 備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù) 確定工序數(shù)的基本原則 工序分散原則 工序內(nèi)容簡單 有利選擇最合理的切削用量 便于采用通用設(shè)備 簡單的 機床工藝裝備 生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少 產(chǎn)品更換容易 對工人的技術(shù)要求水平不 高 但需要設(shè)備和工人數(shù)量多 生產(chǎn)面積大 工藝路線長 生產(chǎn)管理復(fù)雜 工序集中原則 工序數(shù)目少 工件裝 夾次數(shù)少 縮短了工藝路線 相應(yīng)減少了操作工人 數(shù)和生產(chǎn)面積 也簡化了生產(chǎn)管理 在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證 這些表面間的相互位置精度 使用設(shè)備少 大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床 以提高生產(chǎn)率 但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備 使成本增高 調(diào)整維修費 事 生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大 一般情況下 單件小批生產(chǎn)中 為簡化生產(chǎn)管理 多將工序適當(dāng)集中 但 由于不采用專用設(shè)備 工序集中程序受到限制 結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產(chǎn) 加工工序完成以后 將工件清洗干凈 清洗是在 的含 0 4 1 1 809c 蘇打及 0 25 0 5 亞硝酸鈉溶液中進行的 清洗后用壓縮空氣吹干凈 保證 零件內(nèi)部雜質(zhì) 鐵屑 毛刺 砂粒等的殘留量不大于 mg2 3 4 2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時 應(yīng)考慮工序的數(shù)目 采用工序集中或工序分散是其兩個 不同的原則 所謂工序集中 就是以較少的工序完成零件的加工 反之為工序 分散 工序集中的特點 工序數(shù)目少 工件裝夾次數(shù)少 縮短了工藝路線 相應(yīng)減少了操作工人數(shù) 13 和生產(chǎn)面積 也簡化了生產(chǎn)管理 在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這 些表面間的相互位置精度 使用設(shè)備少 大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床 以提高生產(chǎn)率 但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備 使成本增高 調(diào)整維修費 事 生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大 工序分散的特點 工序內(nèi)容簡單 有利選擇最合理的切削用量 便于采用通用設(shè)備 簡單的 機床工藝裝備 生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少 產(chǎn)品更換容易 對工人的技術(shù)水平要求不 高 但需要設(shè)備和工人數(shù)量多 生產(chǎn)面積大 工藝路線長 生產(chǎn)管理復(fù)雜 工序集中與工序分散各有特點 必須根據(jù)生產(chǎn)類型 加工要求和工廠的具 體情況進行綜合分析決定采用那一種原則 一般情況下 單件小批生產(chǎn)中 為簡化生產(chǎn)管理 多將工序適當(dāng)集中 但 由于不采用專用設(shè)備 工序集中程序受到限制 結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具 組織流水線生產(chǎn) 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn) 使得工序集中的優(yōu)點更為突 出 即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量 從而可取的良好的經(jīng)濟效果 3 4 3 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時 常把整個加工過程劃分為幾個階段 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬 為以后的精加工創(chuàng)造較好的條 件 并為半精加工 精加工提供定位基準(zhǔn) 粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷 予以報廢或修補 以免浪費工時 粗加工可采用功率大 剛性好 精度低的機床 選用大的切前用量 以提 高生產(chǎn)率 粗加工時 切削力大 切削熱量多 所需夾緊力大 使得工件產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力和變形大 所以加工精度低 粗糙度值大 一般粗加工的公差等級為 IT11 IT12 粗糙度為 Ra80 100 m 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備 保證合適的加工余量 半精加工的公差等級為 IT9 IT10 表面粗糙度為 Ra10 1 25 m 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量 主要目的是保證零件的形狀位置幾精 度 尺寸精度及表面粗糙度 使各主要表面達(dá)到圖紙要求 另外精加工工序安排在 14 最后 可防止或減少工件精加工表面損傷 精加工應(yīng)采用高精度的機床小的切前用量 工序變形小 有利于提高加工 精度 精加工的加工精度一般為 IT6 IT7 表面粗糙度為 Ra10 1 25 m 此外 加工階段劃分后 還便于合理的安排熱處理工序 由于熱處理性質(zhì) 的不同 有的需安排于粗加工之前 有的需插入粗精加工之間 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的 在實際生活中 對于剛性好 精 度要求不高或批量小的工件 以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階 段 在滿足加工質(zhì)量要求的前提下 通常只分為粗 精加工兩個階段 甚至不 把粗精加工分開 必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的 不能以某一表 面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分 例如工序的定位精基準(zhǔn)面 在粗加工階段就 要加工的很準(zhǔn)確 而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工 3 4 4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差 形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下 成批量生產(chǎn) 可以考慮采用專用機床 以便提高生產(chǎn)率 但同時考慮到經(jīng)濟效果 降低生產(chǎn) 成本 擬訂三個加工工藝路線方案 方案一 1 鑄造 2 時效處理 3 銑底面 4 鉆底面孔 4X 10 5 粗鏜半精鏜 250 孔 留余量 1mm 半精鏜內(nèi)端面 6 精鏜 250 孔 達(dá)到尺寸公差要求 7 粗車 精車 47 孔 達(dá)到尺寸公差要求 8 鉆 70 外端面各孔并攻絲 9 鉆 70 內(nèi)端面各孔并攻絲 10 終檢 11 清洗入庫 方案二 1 鑄造 2 時效處理 3 鉆底面孔 4X 10 4 銑底面 5 粗鏜半精鏜 250 孔 留余量 1mm 半精鏜內(nèi)端面 15 6 精鏜 250 孔 達(dá)到尺寸公差要求 7 粗車 精車 47 孔 達(dá)到尺寸公差要求 8 鉆 70 外端面各孔并攻絲 9 鉆 70 內(nèi)端面各孔并攻絲 10 終檢 11 清洗入庫 方案三 1 鑄造 2 時效處理 3 銑底面 4 鉆底面孔 4X 10 5 粗鏜半精鏜 250 孔 留余量 1mm 半精鏜內(nèi)端面 6 精鏜 250 孔 達(dá)到尺寸公差要求 7 鉆 70 外端面各孔并攻絲 8 鉆 70 內(nèi)端面各孔并攻絲 9 粗車 精車 47 孔 達(dá)到尺寸公差要求 10 終檢 11 清洗入庫 加工工藝路線方案的論證 從前兩步工序可以看出 方案把粗 精加工都安排在一個工序中 以便裝夾 安裝工件 再看后面的鏜孔 銑孔工序 方案 把粗 精加工分在兩個不同的工序 中 而方案 都在一個工序中 這樣不但有利于工件的安裝 且在設(shè)計專用夾 具時也可以減少工件的安裝次數(shù) 方案二與方案三區(qū)別在于先鏜孔磨孔后再鉆各凸臺面小孔 這樣鉆孔后導(dǎo) 致孔內(nèi)的粗糙度受到影響 方案 1 中其工序較為集中 如粗 精加工都安排在一個工序中 以便裝夾 安裝工件 由以上分析 方案 1 為合理 經(jīng)濟的加工工藝路線方案 具體的工藝過程 如下表 方案一 1 鑄造 2 時效處理 3 銑底面 4 鉆底面孔 4X 10 16 5 粗鏜半精鏜 250 孔 留余量 1mm 半精鏜內(nèi)端面 6 精鏜 250 孔 達(dá)到尺寸公差要求 7 粗車 精車 47 孔 達(dá)到尺寸公差要求 8 鉆 70 外端面各孔并攻絲 9 鉆 70 內(nèi)端面各孔并攻絲 10 終檢 11 清洗入庫 3 5 零件的偏差 加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的鍛造采用的是 HT150 鑄造制造 其材料是 HT150 生產(chǎn)類型為中批 量生產(chǎn) 采用鑄造毛坯 3 5 1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 零件為鍛造件 對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低 因此零件上只有與其它機 件配合的表面才需要進行機械加工 其表面均應(yīng)設(shè)計為非加工表面 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序 鑄造件外形應(yīng)力求簡單 平直的 對稱 盡量避免鑄造件截面間差別過大 或具有薄壁 高筋 高臺等結(jié)構(gòu) 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu) 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致 便于裝夾 加工和檢查 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一 盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進行加工 在確定毛坯時 要考慮經(jīng)濟性 雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近 可以減 少加工余量 提高材料的利用率 降低加工成本 但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困 難 需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備 增加毛坯的制造成本 因此 毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能 在毛 坯的種類 形狀及尺寸確定后 必要時可據(jù)此繪出毛坯圖 3 5 2 零件的偏差計算 零件底平面和底部平面的偏差及加工余量計算 底平面加工余量的計算 根據(jù)工序要求 其加工分粗 精銑加工 各工步 余量如下 17 粗銑 由參考文獻 4 表 11 19 其余量值規(guī)定為 2 3mm 現(xiàn)取 3mm 查 3 可 知其粗銑時精度等級為 IT12 粗銑平面時厚度偏差取 0 21m 精銑 由參考文獻 3 表 2 3 59 其余量值規(guī)定為 又由參考文獻 4 表 11 19 可得鑄件尺寸公差為 406 毛坯的名義尺寸為 42 1045 2 毛坯最小尺寸為 56m 毛坯最大尺寸為 粗銑后最大尺寸為 3 粗銑后最小尺寸為 420 1 79 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同 且保證各個尺寸精度 15d8 大小頭孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻 3 表 3 2 3 25 2 3 13 和參考文獻 15 表 1 8 可以 查得 孔 鉆孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是 1 IT12 5Raum m2 0 擴孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是 03 84 鉸孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是 8IT 1 6Rau 0 3 孔 47 125 粗鏜孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是13I 2 5m 0 39m 精鏜孔的精度等級 表面粗糙度 尺寸偏差是8T uRa6 1 根據(jù)工序要求 小頭孔加工分為鉆 擴 鉸三個工序 而大頭孔加工分為 粗鏜 精鏜二個工序完成 各工序余量如下 鉆孔 10 參照參考文獻 3 表 2 3 47 表 2 3 48 確定工序尺寸及加工余量為 加工該孔的工藝是 鉆 擴 鉸 鏜孔 125 加工該孔的工藝是 粗鏜 精鏜 3 6 確定切削用量及基本工時 機動時間 工序 1 銑底面 18 機床 臥式銑床 X62W 刀具 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀 面銑刀 材料 齒15YT0Dm 數(shù) 此為粗齒銑刀 5Z 因其單邊余量 Z 3mm 所以銑削深度 3mmpa2 m 精銑該平面的單邊余量 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進給量 根據(jù)參考文獻 3 表 2 4 73 取 根據(jù)參fa 0 15 famZ 考文獻 3 表 2 4 81 取銑削速度 2 8 Vms 每齒進給量 根據(jù)參考文獻 3 表 2 4 73 取 根據(jù)參考f f 8 文獻 3 表 2 4 81 取銑削速度 47 機床主軸轉(zhuǎn)速 n102 601 9 in31Vrd 按照參考文獻 3 表 3 1 74 取 475m 實際銑削速度 v 402 9 106ns 進給量 fV 1857 0 1 ffaZ 工作臺每分進給量 m 2475minfVs 根據(jù)參考文獻 3 表 2 4 81 取 aa6 切削工時 被切削層長度 由毛坯尺寸可知 l 14l 8l 刀具切入長度 1 20 5 3lDa 2 061 2m 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt12420 36in7 5jmlf 19 機動時間 1jt 12680 19min47 5jmlf 所以該工序總機動時間 1ijjtt 工序 2 鉆底面 4X 10 切削深度 pa5 6 進給量 根據(jù) 機械加工工藝手冊 表 2 4 39 取f rmf 35 0 切削速度 參照 機械加工工藝手冊 表 2 4 41 取V sV47 機床主軸轉(zhuǎn)速 取n in 9134 60701rdV mi 60rn 實際切削速度 smn 8 0610 0 被切削層長度 lm2 刀具切入長度 1 ctgctgkDr 3 625 2 刀具切出長度 取2l4l3 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt min15 065 021 fnlj 工序 5 粗鏜半精鏜 250 孔 留余量 1mm 半精鏜內(nèi)端面 機床 鏜床 T68 刀具 高速鋼刀具 VCWr418 1 粗鏜 孔m250 切削深度 pa 進給量 根據(jù) 機械加工工藝手冊 表 2 4 66 刀桿伸出長度取 f m20 切削深度為 因此確定進給量m2rmf 6 0 切削速度 參照 機械加工工藝手冊 表 2 4 66 取Vin 15 0s 機床主軸轉(zhuǎn)速 取in 5 607914 30rdV in 60r 20 實際切削速度 V smnd 25 061794 30 工作臺每分鐘進給量 mf in 3 f 被切削層長度 l19 刀具切入長度 mtgtgkarp 4 520 3 2 刀具切出長度 取2l5l2 行程次數(shù) i1 機動時間 jt in79 01364 51921 mjfl 工序 3 鉆 70 外端面各孔并攻絲 機床 立式鉆床 Z525 刀具 根據(jù)參照參考文獻 3 表 4 3 9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭 鉆孔 切削深度 pa 進給量 根據(jù)參考文獻 3 表 2 4 38 取 f rmf 3 0 切削速度 參照參考文獻 3 表 2 4 41 取 V48Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 n 100 486539 in317vrd 按照參考文獻 3 表 3 1 31 取 0 所以實際切削速度 v 176 5 dnms 切削工時 被切削層長度 l42m 刀具切入長度 1 117 05 96rDlctgkctgm 刀具切出長度 取2l4 l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt60 5in 3jLfn 21 擴孔 刀具 根據(jù)參照參考文獻 3 表 4 3 31 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭 片型號 E403 切削深度 pa1 35m 進給量 根據(jù)參考文獻 3 表 2 4 52 取 f 0 6 fmr 切削速度 參照參考文獻 3 表 2 4 53 取 V4Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 n100 462 78 in319vrD 按照參考文獻 3 表 3 1 31 取 5n 所以實際切削速度 v 0 52 06dms 切削工時 被切削層長度 l42m 刀具切入長度 有 11 19 7 20 8632rDdlctgkctgm 刀具切出長度 取lm42 l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 2jt30 16in 5jLfn 工序 10 端面上螺孔攻絲 機床 組合攻絲機 刀具 釩鋼機動絲錐 進給量 由于其螺距 因此進給量fmp5 1 rmf 5 1 切削速度 參照 機械加工工藝手冊 表 2 4 105 取Vin 8 14 0sm 機床主軸轉(zhuǎn)速 取in 283104 30rdV in 250r 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 取0nmin 25rn 實際切削速度 V sm 13 061025 0 22 由工序 4 可知 ml30 l5 41 02 l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt min18 05 143 02121 fnlflj 工序 15 小端面上螺孔攻絲 機床 組合攻絲機 刀具 釩鋼機動絲錐 進給量 由于其螺距 因此進給量fmp5 1 rf 5 1 切削速度 參照 機械加工工藝手冊 表 2 4 105 取Vin 8 14 0sm 機床主軸轉(zhuǎn)速 取min 283104 30rdV in 250r 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 取0nin 25rn 實際切削速度 V s 13 061025 0 由工序 2 可知 mll 42 l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt min13 05 1405 02121 fnlflj 3 7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求 該零件的年產(chǎn)量為 5000 件 一年以 240 個工作日計算 每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件 設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件 再以每天 8 小時工作時間 計算 則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于 22 8min 參照參考文獻 3 表 2 5 2 機械加工單件 生產(chǎn)類型 中批以上 時間 定額的計算公式為 大量生產(chǎn)時 Ntktt zfjd 1 0 Ntz 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為 ttfjd 其中 單件時間定額 基本時間 機動時間 jt 輔助時間 用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動ft 作所消耗的時間 包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 23 布置工作地 休息和生理需要時間占操作時間的百分比值k 粗 精銑面 粗加工機動時間 jt0 5minj 粗 精加工機動時間 8精 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 45 取工步輔助時間為 ft min41 0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 i 則 in41 0 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 48 k 13 k 單間時間定額 有 dt 0 54 2 1min 8ifdjtk 粗 粗 18135fjt 精 精 因此應(yīng)布置二臺粗 精機床即可以完成此二道工序的加工 達(dá)到生產(chǎn)要求 鉆 擴 鉸 孔209H 機動時間 jt 5 160 7 48minj 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 41 取工步輔助時間為 f min75 1 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 i 則 in75 1 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 43 k 14 2 k 單間時間定額 dt 1 0 4875 2 04min 8idjftk 因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工 達(dá)到生產(chǎn)要求 粗 精鏜孔 粗鏜孔 機動時間 jt0 1minj 粗 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 37 取工步輔助時間為 ft in81 0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 mi3 則 i8 31 0 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 39 k 83 14 k 單間時間定額 有 dt 1 0 50in2 8idfjtk 粗 24 因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工 達(dá)到生產(chǎn)要求 精鏜孔到要求尺 機動時間 jt0 14minj 精 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 37 取工步輔助時間為 ft min81 0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 i3 則 in81 3 0 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 39 k 83 4 k 單間時間定額 1 0 1 4 9min2 8idfjttk 精 因此應(yīng)布置一臺機床即可以完成本工序的加工 達(dá)到生產(chǎn)要求 鉆各小孔 機動時間 jt0 1minj 輔助時間 參照參考文獻 3 表 2 5 41 取工步輔助時間為 f in75 1 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短 所以取裝卸工件時間為 mi 則 i75 ft 根據(jù)參考文獻 3 表 2 5 43 k 14 2 k 單間時間定額 由式 1 11 有 dt 1 0 75 2 1in 8ijfk 因此應(yīng)布置一臺機床即可完成本工序的加工 達(dá)到生產(chǎn)要求 25 第四章 21 雙轉(zhuǎn)子機體車 250 孔夾具設(shè)計 車床夾具主要用于零件的旋轉(zhuǎn)表面以及端面 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 4 1 車床夾具的主要類型 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(shè)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(fù)雜 難以裝夾在通用卡盤上 因而須設(shè)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(fù)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(yīng)用很少 屬于機床改裝范疇 而生產(chǎn)中需自行設(shè)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(shè)計要點 1 定位裝置的設(shè)計特點和夾緊裝置的設(shè)計要求 當(dāng)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(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時 則應(yīng)以 26 夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置 工件的夾緊應(yīng)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(yīng)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 27 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(zhǔn)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(shè)計夾具時應(yīng)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(guān)手冊 4 3 定位機構(gòu) 由零件圖分析孔 F 的加工要求 必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸 得出 夾具必須限制工件的六個自由度 才可以達(dá)到加工要求 先設(shè)計夾具模型如下 28 定位夾緊結(jié)構(gòu)圖 選擇定位元件為 支承板 支撐釘 定位銷 上下蓋板 支撐板限制了 X Y Z 方向的移動自由度 X Y 方向的轉(zhuǎn)動自由度 支撐釘限制了 Z 方向的轉(zhuǎn)動自由 度 可見 定位方案選擇合理 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(dāng) 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(yīng)安全 方便 迅速 省力 4 機構(gòu)應(yīng)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 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 D 29 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 J A G 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 定位誤差 D 由于 C 面既是工序基準(zhǔn) 又是定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)不重合誤差 為零 工件在B 夾具上定位時 定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的 基準(zhǔn)位移誤差 為零 因此 Y 尺寸的定位誤差 等于零 D 2 夾具誤差 J 夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差 以及限位基面相對安裝基面 C 的平行度誤差是 0 01 3 安裝誤差 A 因為夾具和主軸是莫氏錐度配合 夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計 4 加工方法誤差 G 如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差 主軸的徑向跳動 車床溜板進給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等 它的大小取決于機床的制 造精度 夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素 一般取 3 0 05 3 0 017mmG K 零件的車床夾具總加工誤差是 2A2JDG 062 17 0 精度儲備 238 6 5 0 CJ 故此方案可行 4 6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設(shè)計的基本要求 1 應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 30 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?表面以及夾具體的安裝基面 應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?它們之間應(yīng)有 適當(dāng)?shù)奈恢镁?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(yīng)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(yīng)有足夠的壁厚 剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強筋 3 應(yīng)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(fù)雜 而且各表面間的相互位置精度 要求高 因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)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(yīng)盡量能減輕重量 縮小體積 力求簡單 4 應(yīng)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(dāng)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(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽 5 在機床上的安裝應(yīng)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(yīng)表面的 接觸或配合實現(xiàn)的 當(dāng)夾具在機床工作臺上安裝時 夾具的重心應(yīng)盡量低 支 承面積應(yīng)足夠大 安裝基面應(yīng)有較高的配合精度 保證安裝穩(wěn)定可靠 夾具底 部一般應(yīng)中空 大型夾具還應(yīng)設(shè)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 31 4 6 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(yīng)力力求緊湊 輕便 懸臂尺寸要短 重心盡可能靠 近主軸 2 當(dāng)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(shè)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(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題 必要時應(yīng)該加防護罩 32 33 夾具裝配圖