ca6140后托架的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)

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1、ca6140后托架的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及 夾具設(shè)計(jì) ca6140后托架的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題 目： CA6140后托架的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì) 院 系： 機(jī)械學(xué)院班級(jí)： 13機(jī)自師本一學(xué)生姓名： 馬琛學(xué)號(hào)： 1314121123指導(dǎo)教師： 田富根學(xué)校： 晉中學(xué)院2016年5月6日 機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、 設(shè)計(jì)題目 后托架（CA614車床）”零件的機(jī)械加工工藝規(guī) 程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)生產(chǎn)批量： 中批生產(chǎn) 二、設(shè)計(jì)工作量要求 1、零件圖一張： 手繪、CAD （或Solidworks\Pro-E ）繪制各1份（含相應(yīng)

2、格 式電子文件）；2、毛坯圖1張；3、機(jī)械加工工藝過程綜 合卡片1張；4、機(jī)械加工工藝工序卡片 2張（2個(gè)典型工 序）；5、工藝裝備（夾具）設(shè)計(jì)裝配圖 1張；6、課程設(shè) 計(jì)說明書1份（6000字以上）；三、設(shè)計(jì)目的1、能熟練運(yùn) 用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、公差與測(cè)量技術(shù)、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制圖等課程中的基本知識(shí)與理論以及在生產(chǎn)實(shí) 習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)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，確保零 件的加工質(zhì)量；熟悉該零件在機(jī)器中的工作原理； 2、學(xué)會(huì) 使用手冊(cè)及圖表資料； 3、進(jìn)一步培養(yǎng)識(shí)圖、繪圖、工藝運(yùn) 算和編寫技術(shù)文件等基本技能。 四、

3、資料查閱與收集任務(wù) 1、查閱和收集所給題目零件 的零件圖、該零件在產(chǎn)品或部件中的作用、材料及熱處理特 點(diǎn)、機(jī)械加工工藝性、主要加工表面的技術(shù)要求等； 2、查 閱和收集對(duì)應(yīng)的毛坯圖、 了解毛坯的制造過程和要求等 ’3、 查閱和收集該零件加工工藝規(guī)程編制的要求和主要注意點(diǎn)； 4、查閱和收集各工序所采用工、夾、量、刃具、設(shè)備；相 應(yīng)的切削加工用量等； 5、查閱和收集相關(guān)加工方法的總余 量、工序加工余量、工序尺寸及公差等； 6、其他你認(rèn)為應(yīng) 收集的資料。 目錄1零件分析1 1.1零件的作用1 1.2零件的工藝分 析1 1.3確定零件的生產(chǎn)類型 2 2.設(shè)計(jì)毛坯圖2 2.1選擇毛坯 2 2.

4、2機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2 2.3毛坯 圖4 3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 5 3.2擬定工藝 路線5 3.3加工設(shè)備及工藝裝備的選用 9 3.4確定切削用量及 工時(shí)定額10 4專用鉆床夾具設(shè)計(jì)20 4.1夾具設(shè)計(jì)任務(wù)21 4.2 鉆底孔夾具設(shè)計(jì)21 4.3鉆底孔夾具裝配圖26 4.4夾具設(shè)計(jì)及 操作的簡(jiǎn)要說明27 5.設(shè)計(jì)小結(jié)27 6.參考文獻(xiàn)28 1零件分析 1.1 零件的作用 CA6140的后托架的作用： CA6140車床后托架在臥式機(jī)床上，當(dāng)采用雙向引導(dǎo)刀具 時(shí)，且有較高的精度要求時(shí).刀具和主軸之間采用浮動(dòng)卡頭連 接，在動(dòng)力頭退回原位，刀具又已

5、退離夾具刀套的情況下， 必須采用托架來支撐刀桿，以防止刀桿產(chǎn)生下垂，保證在下 一次工作循環(huán)中，刀具能順利得重新進(jìn)入刀套，托架的結(jié)構(gòu) 形式同活動(dòng)鉆模版相似，但其作用僅在于支撐刀桿而不作為 刀具的導(dǎo)向，托架不起直接保證加工精度的作用，但他卻直 接保證機(jī)床能順利正常的工作。 1.2 零件的工藝分析 由零件圖1-1可得： CA6140車床后托架是鑄造件， 從整體形狀來看類似長(zhǎng)方體。 根據(jù)要求主要是加工孔和底平面。 具體特點(diǎn)和技術(shù)要求如下： ① 精加工孔，，要求達(dá)到的精度等級(jí)為。 粗糙度為，且以底平面為基準(zhǔn)，要求平行度公差為，主要 滿足加工孔的位置精度。 ② 其他各個(gè)孔的加工都要以底平面為定

6、位基準(zhǔn)。 所以，底平面的形位公差要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 ③、粗糙度為；為錐孔，且粗糙度為。 ④ 其余未注要求的加工表面為不去除材料加工。 圖1-1零件圖1.3確定零件的生產(chǎn)類型 由已知條件生 產(chǎn)類型： 中批生產(chǎn) 2.設(shè)計(jì)毛坯圖2.1選擇毛坯 該零件的輪廓尺寸不大、結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，且生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)，零件材料為 HT200 ,為鑄 件，宜采用鑄造毛坯。 毛坯制造用砂型機(jī)器造型，為清除殘余應(yīng)力鑄造后應(yīng)進(jìn)行 人工失效處理。 2.2機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上 述原始資料和加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工 余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)

7、 220mm,寬為60mm,高 為67mm ,故零件最大輪廓尺寸為 220mm。 由零件圖可知，零件各加工表面的表面粗糙度為 Ra均大 于等于0.8um,由此確定工藝方法為砂型機(jī)器造型，材料為 HT200 （灰鑄鐵），加工余量等級(jí)為G級(jí)， 鑄鐵尺寸公差等級(jí) 為CT8?CT10,取CT10,因?yàn)樗膫€(gè)底孔及側(cè)面兩個(gè)較小的 孔兩尺寸小于30mm所以鑄造時(shí)不可鑄由應(yīng)另行加工。 等級(jí)的確定和說明如下： 選取公差等級(jí)CT由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 P18中 表2.7可查得毛坯件的公差等級(jí)為 8-10級(jí)… 取為10級(jí)。 查表確定毛坯各加工表面尺寸公差 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要 求CA6140車床

8、后托架為鑄造件， 對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定 要求： ① 鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化 ②鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。 ③鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)化，并要有和合理的起模斜度，以 減少分型面、芯子、并便于起模。 ④加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或 產(chǎn)生裂紋。 ⑤ 鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。 毛坯形狀、尺寸確定的要求 設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考 慮到： ① 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。 ② 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 ③便于裝夾、加工和檢查。 ④ 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(jìn)行加 ZC o 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。 雖然毛坯的

9、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C 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。 表2-1本零件各工序加工方法、表面粗糙度、公差及加 工余量 （mm）加工表面加工方法表面粗糙度Ra表面光 潔度公差等級(jí)公差等級(jí)加工余量說明內(nèi)孔鉆孔 擴(kuò)孔粗鏈半精鏈精鏈細(xì)鏈粗較精較粗磨精 磨研磨 25 6.3 6.3 1.6 0.8 0.2 3.2 1.6 1.6 0.2 0.1 1~3 4~5 2-4 5-6 6~7 9~10 5-6 6~7 6~7

10、 910 10-14 IT13-IT11 IT10-IT9 IT10-IT9 IT9-IT8 IT8-IT7 IT7-IT6 IT8 IT7 IT8 IT7-IT6 IT7-IT6 10 8 9~8 8 7 6 8~7 7~6 7 6 5~4 0.3~0.5 >1.8 1.0~1.8 0.5~0.8 0.1~0.3 0.1~0.55 0.4-0.2 0.2~0.3 0.2~0.5 0.1~0.2 0.01?0.02指孔徑在180以下，鑄件直徑的余量.L/d1.8 1.0~1.8 0.5~0.8 0.1~0.3 0.1~0.55 0.4-0.2 0.2~0.3 0.2~0.5 0.1~0

11、.2 0.01?0.02指孔徑在180以下，鑄件直徑的余量.L/d 根據(jù) 公式；查資料［6］《互換性與技術(shù)測(cè)量》表 1-8得： 精度等級(jí)為。 同理可得： 孔精度等級(jí)為。 孔精度等級(jí)為。 由上述的技術(shù)要求（粗糙度和精度等級(jí)） ，選擇合理、經(jīng) 濟(jì)的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為： 鉆一一粗較一一精較 ② 根據(jù)孔、粗糙度為，查資料［7］《公 差與配合技術(shù)手冊(cè)》得： 與有一定的線性關(guān)系： 即： 查《公差與配合技術(shù)手冊(cè)》表，取 由上述的技術(shù)要求（粗 糙度和精度等級(jí)），選擇合理、經(jīng)濟(jì)的加工方式，查表 1.3可 得孔的加工工藝路線為： 鉆孔一一擴(kuò)孔③孔錐孔粗糙度為 由上

12、述的技術(shù)要求（粗 糙度和精度等級(jí)），選擇合理、經(jīng)濟(jì)的加工方式，查表 1.3可 得孔的加工工藝路線為： 粗較一一精較 ④ 底平面A粗糙度為 由上述的技術(shù)要求 （粗糙度和精度等級(jí)），選擇合理、經(jīng)濟(jì)的加工方式，查表 1.3可得孔的加工工藝路線為： 粗銃一一精銃一一細(xì)銃CA6140后托架加工工藝路線的確 定①加工工藝路線方案 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(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。 但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工 藝路線方案。 見下表： 表1.4加工工藝路線方案 工序號(hào)方案I 方案n 工序內(nèi) 容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)

13、 010粗刨底平面?zhèn)让婧?外圓粗、精銃底平面?zhèn)让婧屯鈭A020精銃底平粗側(cè)面和 外圓鉆、擴(kuò)孔： 、底面和側(cè)面030細(xì)精銃底平側(cè)面和外圓粗較孔： 、、底面和側(cè)面040鉆、擴(kuò)孔： 、底面和側(cè)面粗銃油槽底面和側(cè)面050粗較孔： 、、底面和側(cè)面精較孔： 、、底面和側(cè)面060精較孔： 、、側(cè)面和兩孔鉤鉆孔： 底面和側(cè)面 070粗銃油槽 底面和側(cè)面 鉆： 、底面和側(cè)面080鉤鉆孔： 底面和側(cè)面擴(kuò)孔底面和側(cè)面090鉆： 、底面和側(cè)面精較錐孔： 底面和側(cè)面110擴(kuò)孔 底面和側(cè)面 鉤鉆孔： 、底面和側(cè)面120精較錐孔： 底面和側(cè)面 去毛刺130鉤鉆孔： 、底面和側(cè)面鉆： 、底面和孔1

14、40鉆： 、底面和孔 攻螺紋 底面和孔150攻螺紋 底面和孔 細(xì)精 銃底平面 側(cè)面和孔160倒角去毛刺 倒角去毛刺 170檢 驗(yàn) 檢驗(yàn) ② 加工工藝路線方案的論證 a.方案n中的010和 150工序在銃床上加工底平面，主要考慮到被加工表面的不 連續(xù)，并且加工表面積不是很大，工件受太大的切削力易變 形，不能保證平面的平面度公差。 方案I比方案n銃平面生產(chǎn)效率底，采用銃較經(jīng)濟(jì)合理。 b.方案n在012工序中按排倒角去毛刺， 這不僅避免劃傷 工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。 c.方案n在010工序中先安排銃底平面， 主要是因?yàn)榈灼?面是以后工序的主要定位面之一，為提高

15、定位精度。 d.方案n把細(xì)精銃底平面 A安排在后工序中，是以免劃 傷而影響美觀及裝配質(zhì)量。 e.方案n符合粗精加工分開原則。 由以上分析： 方案n為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。 具體的工藝過程如下表： 表1.5加工工藝路線 工序號(hào) 工 種 工作內(nèi)容 說明010 鑄砂型鑄造鑄件毛坯尺寸： 長(zhǎng): 寬: 高: 020清砂除去澆冒口，鋒邊及型砂 030熱處理退火石 墨化退火，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能由現(xiàn)的白 口組織（有大量的滲碳體由現(xiàn)），以便于切削加工 040檢驗(yàn) 檢驗(yàn)毛坯050銃 粗銃、精銃底平面 工件用專用夾具裝夾； 立式銃床060鉆鉆、擴(kuò)鉆： 工件用專用

16、夾具裝夾；搖臂鉆床 粗、精較孔： 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 070銃粗銃油槽 080較 090鉆將孔、、鉆到直徑 110擴(kuò)孔鉆將擴(kuò)孔到要求 尺寸120鉤孔鉆 鉤孔、 到要求尺寸 130較 精較錐孔 140鉗去毛刺150鉆鉆孔、160攻絲攻螺紋170銃 細(xì)精銃底平面 工件用專用夾具裝夾；立式銃床 180鉗 倒 角去毛刺190檢驗(yàn)210入庫(kù) 清洗，涂防銹油 3.3加工設(shè) 備及工藝裝備的選用 機(jī)床的選用 查資料［1］《機(jī)械加工工藝 手冊(cè)》可得： 立式銃床，主要用于銃加工。 搖臂鉆床，可用于鉆、擴(kuò)、較及攻絲。 刀具的選用 查資料［1］《機(jī)械加

17、工工藝手冊(cè)》可得： 高速鋼端面銃刀，銃刀材料： ,刀具的角度?。? 鉆頭： 直柄麻花鉆直柄短麻花鉆直柄長(zhǎng)麻花鉆鑄鐵群鉆直柄 擴(kuò)孔鉆錐柄擴(kuò)孔鉆鉤鉆： 帶導(dǎo)柱直柄平底鉤鉆較刀： 硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用較刀 錐較刀： 公制/莫氏4號(hào)錐直柄較刀，刀具材料： 其他設(shè)備的選用夾具： 夾具采用專用的銃、鉆夾具 量具選用： 錐柄雙頭塞規(guī)，多用游標(biāo)卡尺 輔助設(shè)備： 徒刀、鉗子等 3.4確定切削用量及工時(shí)定額 銃底平面A的 切削用量及工時(shí)定額 ① 粗銃 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手 冊(cè)》表2.4-73得： 取一；由銃刀直徑，銃刀齒數(shù) ；則： 主軸轉(zhuǎn)速，則取 式（1.5）實(shí)際銃削速度 式（1.

18、6）式 （1.7） 銃刀切入時(shí)?。? 式（1.8）銃刀切由時(shí)取： 被切削層長(zhǎng)度： 由毛坯尺寸可知 根據(jù)資料［5］《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得： 式（1.9）② 精銃 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 一;由式1.5得，主軸轉(zhuǎn)速，則取 由式1.6得，實(shí)際銃 削速度由式1.7得，同理： 由式1.9得③ 細(xì)精銃 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 一；由式1.5,主軸轉(zhuǎn)速，則取 由式1.6得，實(shí)際銃削速 度由式1.7得，同理： 由式1.9得鉆、擴(kuò)、較、鉤孔加工的切削用量及工時(shí)定額 ① 鉆、擴(kuò)、較孔、、的切削用量及工時(shí)定額 鉆孔加工 鉆孔： 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得：

19、 進(jìn)給量，切削速度，；由式1.5得，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取 由式 1.6得，實(shí)際切削速度 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 式（1.10）刀具切由長(zhǎng)度： 取 根據(jù)資料［5］《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得 式（1.11）同 理： 鉆孔 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 一；由式1.5得，,取由式1.6得，一根據(jù)式1.11可得 同理： 鉆孔 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： ,,;由式1.5得…取 由式1.6得，一根據(jù)式1.11可得 擴(kuò) 孔加工擴(kuò)孔： 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 2.4-52,取，,切削深 度，；由式1.5得… 取 由式1.6得，由式1.10得，刀具 切

20、由長(zhǎng)度： 取根據(jù)式1.11可得： 同理： 擴(kuò)孔 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表2.4-52,取，，；由 式1.5得…取由式1.6得，一根據(jù)式1.11可得： 同理： 擴(kuò)孔 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表2.4-52,取，，；由 式1.5得…取由式1.6得，一根據(jù)式1.11可得： 較孔加工較孔： 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： ;由式1.5得… 取 由式1.6得，，較圓柱孔時(shí)，由資料 ［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得: 根據(jù)式1.11可得： 同理： 較孔 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得: 由式1.5得… 取 由式1.6得，，較圓柱孔時(shí)，由資 料［

21、1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 根據(jù)式1.11可得： 同理： 較孔 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 由式1.5得… 取 由式1.6得，，較圓柱孔時(shí)，由資 料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 根據(jù)式1.11可得： ② 加工孔、、、、的切削用量及工時(shí)定額 將、、、鉆到直徑 由 資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得： 進(jìn)給量，切削速度，切削深度；由式1.5得一取 由式1.6得, 被切削層長(zhǎng)度： 由式1.10得： 刀具切由長(zhǎng)度： 取根據(jù)式1.11可得： 擴(kuò)孔 擴(kuò)孔由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-52,取，， 切削深度； 由式1.5得一 取 由式1.6得，被切

22、削層長(zhǎng)度： 由式1.10得： 刀具切由長(zhǎng)度： 取根據(jù)式1.11可得： 較錐孔 較錐孔由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 一切削深度；由式1.5得，，取由式1.6得，,取，式 (1.12) 根據(jù)式1.11可得： 鉤孔(、、)由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 進(jìn)給量，切削速度；則孔： 取，；則由式1.11得，孔： 取，；則由式1.11得，孔： 取，；則由式1.11得，鉤孔加工總的基本時(shí)間 ： 鉆 由資料［1］《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 進(jìn)給量，切削速度，切削深度；由式1.5得一取 由式1.6得, 被切削層長(zhǎng)度： 由式1.10得： 刀具切由長(zhǎng)度： 取根據(jù)式

23、1.11可得： ③ 加工螺紋孔的切削用量及工時(shí)定額 鉆螺紋孔 由資料［1］ 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表得： 進(jìn)給量，切削速度，切削深度；由式1.5得一取 由式1.6得， 被切削層長(zhǎng)度： 由式1.10得： 刀具切由長(zhǎng)度： 取根據(jù)式1.11可得： 攻絲根據(jù)查表： 螺距一；由式1.5得一取 由式1.6得,根據(jù)式1.11可得: 由以上計(jì)算可得總的基本時(shí)間 技術(shù)時(shí)間定額除了基本時(shí) 間以外，還包括輔助時(shí)間、服務(wù)時(shí)間、休息及自然需要時(shí)間、 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間所組成。 ① 輔助時(shí)間 輔助時(shí)間主要包括卸載工件，開停機(jī)床， 改變切削用量和測(cè)量工件等所用的時(shí)間。 ② 服務(wù)時(shí)間 ③ 休息及自然需要時(shí)間

24、④ 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí) 間 將上述所列的各項(xiàng)時(shí)間組合起來，可得到各種定額時(shí)間： 工序時(shí)間： 單件時(shí)間：?jiǎn)渭?jì)算時(shí)間： 其中： N ——零件批量（件）4專用鉆床夾具設(shè)計(jì) 4.1夾具設(shè)計(jì)任 務(wù) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 在加工后托架底孔時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，為工序底面上鉆孔設(shè)計(jì)鉆床 夾具，所用機(jī)床為搖臂 Z3025鉆床，中批生產(chǎn)類型。 1.工序尺寸和技術(shù)要求 加工底孔表面粗糙度Rz50 2.生 產(chǎn)類型及時(shí)間定額 生產(chǎn)類型為甲批生產(chǎn)，時(shí)間定額為 140min。 3.對(duì)夾具體的要求 （1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 專 用夾具應(yīng)有合理的定

25、位方案， 合適的尺寸、公差和技術(shù)要求， 并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具體加工后尺寸穩(wěn)定，并且 對(duì)鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理； （2）提高生產(chǎn)效率 根據(jù) 任務(wù)書要求本工件為中批量生產(chǎn)，需采用簡(jiǎn)單的高效快速夾 緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 (3)工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理便于 加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。 使零件在夾具中裝卸方便， 夾具在機(jī)床上裝夾、找正方便。 (4)使用性好專用夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)符合可靠、簡(jiǎn)單、方便 的原則。 操作方便，安全省力此外，應(yīng)易于排屑，必要時(shí)設(shè)置排屑 裝置。 (5)經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化 程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)

26、對(duì)夾具方案進(jìn)行必 要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 (6)排屑方便，必要時(shí)設(shè)置排屑裝置。 (7)在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。 4.2擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 4,2.1研究原 始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆加工孔、、。 加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔的位置公差 要求。 為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。 同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知： 在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銃加工。 因此，選底平面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)） 。 選擇左端面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的位置公 差要求。

27、工件定位用底平面和兩個(gè)側(cè)面來限制六個(gè)自由度。 4.2.3 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置 圖4.1定位方案 工 件以底面為定位基準(zhǔn)，底面限制三個(gè)自由度，右側(cè)面采用圓 柱銷限制一個(gè)自由度，后面用兩個(gè)支撐釘限制兩個(gè)自由度， 共限制6個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。 4.2.4 確定夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置 各類機(jī)床夾具均有 不同的類型，根據(jù)工件的形狀、尺寸、加工要求及重量確定 本工件的鉆床夾具選用固定式。 圖4-2弧形壓塊圖4-3夾緊方案夾緊機(jī)構(gòu)采用較鏈壓 板裝置，如圖4-3 o 壓板通過弧形壓塊，如圖 4-2,壓緊工件。 通過調(diào)節(jié)立柱轉(zhuǎn)動(dòng)位置可壓緊壓板或松動(dòng)壓板來實(shí)現(xiàn)工 件的夾緊與松動(dòng)。 當(dāng)更

28、換零件時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)立柱抬起壓板，從而可實(shí)現(xiàn)零件的 更換與裝夾。 4.2.5 確定導(dǎo)向方案，設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置 為能迅速、準(zhǔn)確地 確定刀具與夾具的相對(duì)位置，鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的 元件 鉆套。 鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與 工件之間留有排屑空間。 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、較三次切削才能滿足加工要求。 故選用快換鉆套（具結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的 輔助時(shí)間。 根據(jù)工藝要求： 孔①10H7mm分鉆、較兩個(gè)工步完成加工。 鉆、較，加工刀具分別為： 鉆孔一①97mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨由雙錐和修磨橫刃； 較孔一mmm標(biāo)準(zhǔn)高速較刀。 根據(jù)參考文獻(xiàn)［11］表2

29、-1-47可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如 圖4-2及表4-2所7Ko 圖4-2快換鉆套 襯套選用固定襯套具結(jié)構(gòu)如圖 4-2所 示。 圖4-3固定襯套4.2.6切削力及夾緊力的計(jì)算 由資料 ［10］《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得： 切削力由式2.11得： 式中 查資料［10］《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 即： 切削扭矩由式2.12得： 即： 實(shí)際所需夾緊力: 由式2.13得： 取「即： 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力由式 2.6得： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件。 受力簡(jiǎn)圖如下： 圖4-1受力簡(jiǎn)圖由表得： 原動(dòng)力計(jì)算由式 2.14得，即： 由上述計(jì)算易得

30、： 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 4.2.7誤差分析與計(jì)算 該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定 位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或 小于該工序所規(guī)定的工序公差。 孔與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由資料 ［6］《互換性與技術(shù)測(cè)量》表 可知： ?。ㄖ械燃?jí)）即： 尺寸偏差為、 由資料［10］《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： ①定位誤差： 定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加 工方向一致。 即： 故 ② 夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響均小。 即： ③磨損造成的加工誤差： 通常不超過④夾

31、具相對(duì)刀具位置誤差： 鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一 取。 即誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度 要求。 4.3夾具裝配圖4,4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 本夾具 用于在搖臂鉆床上加工后托架的底孔、錐孔。 工件以底平面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，在支承釘和支承 板上實(shí)現(xiàn)完全定位。 采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。 該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。 5.設(shè)計(jì)小結(jié) 經(jīng)過夾具課程設(shè)計(jì)，充分了解了夾具在制造 系統(tǒng)的重要作用。 夾具對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本有著直接的影響。 是能否高效、便捷生產(chǎn)生合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。 后托架的加工工藝

32、及夾具設(shè)計(jì)過程，主要是確定加工工 藝路線，機(jī)械加工余量和切削用量、基本工時(shí)等。 夾具的設(shè)計(jì)主要是要設(shè)計(jì)由正確的定位夾緊機(jī)構(gòu)。 在設(shè)計(jì)中也遇到了很多問題，主要在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) 一些機(jī)構(gòu)的掌握不夠全面，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的不合理，所幸在老師 的指導(dǎo)下一一改正。 在這個(gè)過程中，對(duì)機(jī)械加工工藝和夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)有 了更深的理解，增強(qiáng)了對(duì)本專業(yè)綜合知識(shí)運(yùn)用的能力，使我 對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù) 的工作打下基礎(chǔ)。 在這次課程設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同 學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同 的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我

33、的同學(xué)。 在此要感謝我們的指導(dǎo)老師田老師對(duì)我們悉心的指導(dǎo)， 感謝老師給我們的幫助，同時(shí)也要感謝在設(shè)計(jì)中幫助的同學(xué) 們。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的 能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí) 工作生活有非常重要的影響。 而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過 程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。 雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的 東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 7.參考文獻(xiàn)［1］侯書林，等.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京： 北京大學(xué)生版社，2012. ［2］王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 侯書林，于文強(qiáng).金屬工藝學(xué).北 2012. [6]王隆太.機(jī)械CAD/CAM 技術(shù) 第 2010. 27 北京： 機(jī)械工業(yè)由版社，2009. [3] 機(jī)械制圖.北京： 高等教育由版社，2007. [4] 程設(shè)計(jì).北京： 高等教育由版社，2009. [5] 京： 北京大學(xué)生版社， 3版.北京： 機(jī)械工業(yè)由版社， 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室 尹成湖，等.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課