0036-CA1340杠桿加工工藝及M4螺孔加工夾具設(shè)計【全套4張CAD圖】

0036-CA1340杠桿加工工藝及M4螺孔加工夾具設(shè)計【全套4張CAD圖】,全套4張CAD圖,ca1340,杠桿,加工,工藝,m4,夾具,設(shè)計,全套,cad 機械加工專業(yè) 機械加工工序卡片 工 序 名 稱 鉆、攻M4mm螺紋孔 工序 號 Ⅹ 零件數(shù)量 1 零件號 零件名稱 CA1340杠桿 材 料 毛 坯 牌號 硬度 形 式 重 量 QT45-5 180HB 鑄件 4kg 設(shè) 備 夾 具 工序工時(min) 名稱 型號 專用夾具 準(zhǔn)終 單件 立式鉆床 Z525 工步 工 步 內(nèi) 容 刀 具 量 具 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速 度m/min 工步工時/s 1 鉆直徑為Ф3.5孔 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 1 3.5 0.08 960 10.6 7.38 2 攻絲M4螺紋孔 細(xì)柄機用絲錐 1 0.5 0.5 545 5.59 5.36 共1頁 第1頁 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 CA1340杠桿 零件名稱 CA1340杠桿 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 125×90×32 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 1 粗銑叉軸孔Φ20H7兩端面 粗銑兩端面至82.11~81.89mm、Ra12.5μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 2 半精銑叉軸孔Φ20H7兩端面 半精銑叉軸孔兩端面至80~79.8nn、Ra3.2μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 3 粗?jǐn)U，精擴，鉸孔Φ20H7 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī) 4 校正杠桿叉頭 鉗工臺 手錘 5 粗銑杠桿叉頭左右兩端面 立式銑床X51 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 6 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ6H7 鉆，粗鉸，精鉸Φ6mm孔至Φ6~6.012mm,Ra1.6μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 7 校正杠桿叉腳 鉗工臺 手錘 8 粗銑杠桿叉腳槽內(nèi)，上表面 立式銑床X51 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 9 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ8H7 鉆，粗鉸，精鉸Φ8mm孔至Φ8~8.015mm,Ra1.6μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 10 鉆、攻底角M4螺紋孔 立式鉆床Z525 麻花鉆、細(xì)柄機用絲錐、內(nèi)徑千分尺 11 鉆直徑為Φ4的圓柱孔 立式鉆床Z525 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 12 鉆直徑為Φ8的錐形孔 立式鉆床Z525 锪鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 13 去毛刺 鉗工臺 平銼 14 熱處理 淬火機等 15 校正杠桿叉頭、叉腳 鉗工臺 手錘 16 清洗 清洗機 17 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 目 錄 中文摘要................................................. 1 英文摘要.................................................Ⅱ 1.CA1340自動車床杠桿工藝分析 1 1.1泵體工藝分析及生產(chǎn)類型確定 1 1.1.1杠桿的技術(shù)要求 1 1.1.2審查杠桿的工藝 1 1.1.3確定杠桿的生產(chǎn)類型 2 1.2確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2 1.2.1選擇毛坯 2 1.2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 2 1.3擬定杠桿的工藝路線 2 1.3.1定位基準(zhǔn)的選擇 2 1.3.2表面加工方法確定 3 1.3.3加工階段劃分 4 1.3.4工序的集中與分散 4 1.3.5工序順序安排 5 1.3.6確定工藝路線 5 1.4加工余量、工序尺寸和公差的確定 6 1.5切削用量、時間額定的計算 9 1.5.1切削用量的計算 9 1.5.2時間額定的計算 9 2.專用夾具設(shè)計 10 2.1 基本定位原理分析 10 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 10 2.3 定位誤差分析 10 2.4夾具操作簡要說明 12 2.5 夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護 12 3.方案綜合評價與結(jié)論 12 4.體會與展望 13 參考文獻(xiàn) 14 附錄1：機械加工工藝過程卡...............................15 附錄2：機械加工工序卡...................................16 1．CA1340杠桿加工工藝分析 1.1泵體工藝分析及生產(chǎn)類型確定 1.1.1 杠桿的技術(shù)要求 杠桿技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 形位公差/mm 杠桿叉頭左側(cè)兩端面 12 IT9 6.3 杠桿叉頭右側(cè)兩端面 12 IT9 6.3 Φ20mm孔 Φ20H7 IT7 1.6 Φ8mm錐形孔 Φ8 IT12 12.5 Φ4mm圓柱孔 Φ4 IT12 12.5 杠桿叉軸孔兩端面 800-0.2 IT11 3.2 杠桿叉腳槽內(nèi)側(cè)面 8 IT9 6.3 杠桿叉腳槽內(nèi)上表面 12 IT9 6.3 M4螺孔 M4 IT7 1.6 Φ6mm孔 Φ6H7 IT7 1.6 ∥ 0.06 A Φ8mm孔 Φ8H7 IT7 1.6 ∥ 0.08 B 1.1.2 審查杠桿的工藝性 該零件材料為QT45-5，該材料具有良好的鑄造性能、耐磨性、切削加工性能及低的缺口敏感性等。另外球墨鑄鐵可通過熱處理大大提高其性能。球墨鑄鐵工藝簡單，一般鑄造車間均可生產(chǎn)。 分析零件可知，杠桿叉頭和叉軸孔兩端面均需要切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣減少了加工面積，又提高了杠桿端面的接觸剛度；Φ20mm，Φ6mm孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。 1.1.3．確定杠桿的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知：N=4500件/年，泵體重量為3.0kg，泵體屬輕型零件。該泵體的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 1.2、確定毛坯，繪制毛坯簡圖 1.2.1 選擇毛坯 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，毛坯的拔模斜度為3～5°。 1.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 已知零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。目前，多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，其中金屬模機器造型生產(chǎn)率較高、鑄件精度高、表面質(zhì)量與機械性能均好，故毛坯的鑄造方法選用金屬型鑄造。根據(jù)表2-5和表2-1查得公差等級為8~10級，即CT8~CT10，機械加工余量等級為D~F級。選取E級，查表2-4得，加工余量RAM為1.1mm。由于鑄造孔的最小直徑為15mm,所以Φ8、Φ6、Φ4的孔都在鑄造時鑄成實體，用機械加工的方法制造，所以沒有加工余量。計算需加工表面的毛坯余量：公式R=F+2RMA+CT/2，R=F-2RMA-CT/2 (1)杠桿叉頭兩端面 R=12+2*1.1+1.6/2=15(mm) (2) Φ20H7孔內(nèi)表面 R=20-2*1.1-1.2/2=17.2(mm) (3) 杠桿叉軸孔Φ20H7端面 R=80+2*1.1+3.2/2=83.8(mm) 1.3.工擬訂杠桿的工藝路線 1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 （1）精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該杠桿的技術(shù)要求和裝配要求，選擇杠桿Φ20H7孔和其左端面為精基準(zhǔn)。零件圖上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，杠桿叉軸孔Φ20H7的軸線是設(shè)計基準(zhǔn)，選用其做精基準(zhǔn)定位加工杠桿叉頭兩端面和孔Φ20H7，實現(xiàn)了設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的平行度要求。選用該叉軸孔Φ20H7左端面作為精基準(zhǔn)同樣遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則，因為該杠桿在軸向方向上的尺寸多以該端面做設(shè)計基準(zhǔn)；另外，由于該杠桿零件強度較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，并應(yīng)作用在剛度較大部位的原則，夾緊力的作用點不能作用在叉桿上。選用叉軸孔Φ20H7左端面作精基準(zhǔn)，夾緊可作用在叉軸孔Φ20H7右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 （2）粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊或其它表面缺陷，在本題中，選擇叉軸孔Φ20H7的外圓面和杠桿叉腳右端面作為粗基準(zhǔn)。采用Φ20H7的外圓面定位加工內(nèi)孔，可以保證孔的壁厚均勻；采用杠桿叉腳右端面作為粗基準(zhǔn)加工叉軸孔Φ20H7的左端面，可以為后序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 1.3.2 表面加工方法的確定 根據(jù)杠桿圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,確定各加工表面的加工方法如下表: 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等級 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 杠桿叉頭左側(cè)兩端面 12 IT9 6.3 粗銑 杠桿叉頭右側(cè)兩端面 12 IT9 6.3 粗銑 Φ20mm孔 Φ20H7 IT7 1.6 粗?jǐn)U-精擴-鉸 Φ8mm錐形孔 Φ8 IT12 12.5 粗銑 Φ4mm圓柱孔 Φ4 IT12 12.5 粗銑 杠桿叉軸孔兩端面 800-0.2 IT11 3.2 粗銑-半精銑 杠桿叉腳槽內(nèi)側(cè)面 8 IT9 6.3 粗銑 杠桿叉腳槽內(nèi)上表面 12 IT9 6.3 粗銑 M4螺孔 M4 IT7 1.6 鉆-攻 Φ6mm孔 Φ6H7 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 Φ8mm孔 Φ8H7 IT7 1.6 鉆-粗鉸-精鉸 1.3.3 加工階段的劃分 由于該杠桿加工質(zhì)量要求較高,所以可將加工階段劃分為粗加工—半精加工—精加工。 在粗加工階段,先將精基準(zhǔn)(杠桿Φ20H7孔和其左端面)準(zhǔn)備好,使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)進(jìn)行加工.保證其他加工表面的加工精度要求，然后粗銑Φ20H7孔右端面、杠桿叉頭兩側(cè)左右端面、Φ8mm錐形孔、Φ4mm圓柱孔以及杠桿叉腳槽內(nèi)表面與其上表面；在半精度加工階段,完成對叉軸孔Φ20H7兩端面的銑削；在精加工階段,完成Φ8mm和Φ6mm孔的精鉸. 1.3.4 工序的集中與分散 本課題選用工序集中原則來安排杠桿的加工工序，該杠桿的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率； 由于Φ6的孔對叉軸孔Φ20H7軸線有較高的平行度要求和Φ8的孔對Φ6孔軸線也有平行度要求,故選用工序集中,來減少裝夾次數(shù),提高加工精度.不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。 1.3.5 工序順序的安排 一、機械加工工序 (1)先基準(zhǔn)后其他 首先加工精基準(zhǔn)—杠桿Φ20H7孔和其左端面； (2)先粗后精 先安排粗加工工序,后安排精加工工序； (3)先主后次 先進(jìn)行主要表面——杠桿Φ20H7孔及其左、右 端面，杠桿叉頭Φ6mm孔，杠桿叉腳Φ8mm孔， 后加工次要表面——杠桿叉腳槽內(nèi)、上表面以 及Φ8mm錐形孔、Φ4mm圓柱孔； (4) 先面后孔 先加工叉軸孔左端面，再加工叉軸孔Φ20H7；先 加工杠桿叉頭左右端面，再加工Φ6H7孔；先銑 杠桿叉腳槽內(nèi)、上表面，再加工Φ8H7孔； 二、熱處理工序: 鑄造成型后進(jìn)行時效處理,來消除殘余應(yīng)力 三、.輔助工序: 粗加工杠桿叉頭兩端面和杠桿叉腳槽內(nèi)、上表面后安排校直，去毛刺，清洗，終檢工序。 綜上所述：該杠桿工序的安排順序：基準(zhǔn)加工——主要表面加工——主要表面半精加工和次要表面粗加工——熱處理——主要表面精加工。 1.3.6 確定工藝路線 工序號 工序名稱 機床設(shè)備 刀具 量具 1 粗銑叉軸孔Φ20H7兩端面 立式銑床X51 端銑刀 游標(biāo)卡尺 2 半精銑叉軸孔Φ20H7兩端面 立式銑床X51 端銑刀 游標(biāo)卡尺 3 粗?jǐn)U，精擴，鉸孔Φ20H7 四面組合鉆床 擴孔鉆，絞刀 卡尺、塞規(guī) 4 校正杠桿叉頭 鉗工臺 手錘 5 粗銑杠桿叉頭左右兩端面 立式銑床X51 端銑刀 游標(biāo)卡尺 6 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ6H7 四面組合鉆床 鉆頭復(fù)合絞刀 卡尺、塞規(guī) 7 校正杠桿叉腳 鉗工臺 手錘 8 粗銑杠桿叉腳槽內(nèi)，上表面 立式銑床X51 鍵槽銑刀 卡規(guī)深度游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺 9 鉆，粗鉸，精鉸孔Φ8H7 四面組合鉆床 鉆頭復(fù)合絞刀 卡尺、塞規(guī) 10 鉆、攻底角M4螺紋孔 立式鉆床Z525 麻花鉆、細(xì)柄機用絲錐 卡尺、塞規(guī) 11 鉆直徑為Φ4的圓柱孔 立式鉆床Z525 麻花鉆 卡尺、塞規(guī) 12 鉆直徑為Φ8的錐形孔 立式鉆床Z525 锪鉆 卡尺、塞規(guī) 13 去毛刺 鉗工臺 平銼 14 熱處理 淬火機等 15 校正杠桿叉頭、腳 鉗工臺 手錘 16 清洗 清洗機 17 終檢 卡尺、塞規(guī)、百分表 1.4 加工余量、工序尺寸和公差的計算 (1) 、工序1和工序2——加工杠桿叉軸孔Φ20H7兩端面 第1、2兩道工序的加工工藝過程： 1） 以右端面定位，粗銑左端面，保證工序尺寸P1； 2） 以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸P2； 3） 以右端面定位，半精銑左端面，保證工序尺寸P3； 4） 以左端面定位，半精銑右端面，保證工序尺寸P4，達(dá)到零件的設(shè)計尺寸D的要求，D=800-0.2mm。 Z4 P3 P4 Z2 P2 Z3 P3 D P4 (b) （a） P1 P2 (c) (d) 1) P4= 800-0.2mm 2) 由圖b可知，Z4為半精銑余量，查表2-36確定Z4=1mm,則P3=80+1=80mm,由于工序尺寸P3是在半精銑加工中保證的，查表1-20，半精銑工序的經(jīng)濟加工精度等級可達(dá)到表面的最終加工要求——IT11，因此確定該工序尺寸公差為IT11，其公差值為0.22mm,則P3=81+ 0.11mm。 3) 從C所示尺寸鏈知，P2=P3+Z3，其中Z3為半精銑余量。同理 P2=81+1=82mm,工序尺寸P2是在粗銑加工中保證的，查表1-20知粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等級可達(dá)到最終加工要求——IT11，因此，確定工序尺寸公差為IT11，其公差值為0.22mm，則P2=82+ 0.11（mm）。 4) 從d圖中，P1=P2+Z2，Z2為粗銑余量，經(jīng)計算可知此面的加工余量為1.9，半精銑余量為1mm,則Z2=1.9-1=0.9mm,P1=82+0.9=82.9mm。由表1-20確定該粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等級為IT12，公差值為0.35mm,則P1=82.9+0.175（mm）。 為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還要對加工余量進(jìn)行校核。 1、余量Z4的校核 Z4max=P3max—P4min=（81+0.11）—（80-0.2）=1.31mm; Z4min=P3min—P4max = （81-0.11）—（80+0）=0.89mm; 2、 余量Z3的校核 Z3max= P2max— P3min =（82+0.11）—（81-0.11）=0.22mm； Z3min=P2min—P3max = （82-0.11）—（81+0.11）=0.78mm； 3、 余量Z2的校核 Z2max= P1max —P2min=（82.9+0.175）— （82-0.11）=1.185mm； Z2min=P1min— P2max=（82.9-0.175）—（82=0.11）=0.615mm； 余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。 將工序尺寸按“入體原則”表示： P4=800-0.2mm;P3=81.110-0.22mm;P2=82.110-0.22mm;P1=83.0750-0..35mm （2） 、工序10鉆—攻底角M4螺紋孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定 1、 工步一——鉆孔。根據(jù)表2-39可知，攻螺紋前用麻花鉆鉆孔，選用普通細(xì)牙螺紋直徑為3.5mm的麻花鉆，螺距為0.5mm。由表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定該工步的公差值為：鉆：0.15mm。 2、 工步二——攻絲，依據(jù)加工要求，在鉆完孔之后，選用細(xì)柄機用絲錐進(jìn)行攻絲，完成對螺紋孔的加工。查表3-38可知，細(xì)柄機用絲錐的主要參數(shù)：公稱直徑：4.0mm；螺距：0.70mm。同理可確定該工序尺寸的加工精度等級為，攻：IT7。根據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定該工步的公差值為：鉆：0.012mm。 +0.15 3、 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為：鉆：3.50+0.15 mm, 攻：40+0.012mm。它們的相互關(guān)系如圖： 加工方向 3.50+0.15 0.5 40+0.012 1.5 切削用量、時間定額的計算 1.5.1切削用量的計算 這里只計算需要進(jìn)行工藝分析的那道工序，工序10鉆—攻底角M4螺紋孔。該工序分兩個工步，工步1是鉆直徑為3.5mm，工步2是攻絲完成對M4螺紋孔的加工。 （1） 背吃刀量的選擇 1、 鉆孔 取ap =3.5mm; 2、 攻螺紋 由表2-39可知，M4螺紋孔在加工前底孔直徑為3.5mm,因此攻螺紋的背吃刀量ap =4—3.5=0.5mm。 （2） 進(jìn)給量的選擇 1、 鉆孔 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.08mm/r。 2、 攻螺紋 由于攻螺紋的進(jìn)給量就是被加工螺紋的螺距，因此f=0.5mm。 （3） 切削速度的選擇 1、 鉆孔 由表5-22，按工件材料為QT45-5的條件選取，切削速度v可取為10m/min。由公式（5-1）n=1000v/лa可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=910r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度v=nлd/1000=960*3.14*3.5/1000=10.6m/min。 2、 攻螺紋 由表5-37查得攻螺紋的切削速度v=5~10n/min,取v=6m/min。由公式（5-1）n=1000v/лd可求得該工位的主軸轉(zhuǎn)速n=477r/min，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實際切削速度v=nлd/1000=545*3.14*3.5/1000=5.99m/min。 1.5.2 時間定額的計算 （1） 工序1—鉆孔 根據(jù)表5-41中鉆孔和鉆中心孔的基本時間計算公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/(fn),可求出該工序的基本時間。這里已知l=6mm;l2=1mm;l1=Dcotκ/2+(1~2)=4*cot54°/2+1=2.45mm;f=0.08mm/r;n=960r/min。將上述結(jié)果代入公式，則工序的基本時間tj=(6+1+2.45)/(0.08*960)=0.123min=7.38s。 （2） 工序2—攻螺紋 根據(jù)表5-46用絲錐攻螺紋的基本時間計算公式tj=(l+l1+l2)/(fn)+（l+l1+l2）/（fn0）,可求出該工序的基本時間。這里知 l=6mm;l1=(1~3)p=1*0.7=0.7mm;l2=(2~3)p=2*0.7=1.4mm;n=545r/min; n0=272r/min；f=0.5mm。將上述結(jié)果代入公式，則工序的基本時間tj=（6+0.7+1.4）/（0.5*545）+（6+0.7+1.4）/（0.5*272）=5.36s。 2、專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 2.1 基本定位原理分析 這里討論6點定位中，6個自由度的消除，以便找出較合適的定位夾緊方案．一個物體在空間可以有6個獨立的運動，即沿X、y、Z軸的平移運動，分別記為 。X1、Y1、Z1；繞X、y、Z軸的轉(zhuǎn)動，記為x 、y 、z ，習(xí)慣上，把上述6個獨立運動稱作6個自由度．如果采用一定的約束措施，消除物體的6個自由度，則物體被完全定位．例如討論長方體工件時，可以在底面布置3個不共線的約束點，在側(cè)面布置2個約束點，在端面布置一個約束點，則底面約束點可以限制X2、Y2 、Z2 3個自由度，側(cè)面約束點限制X1、Z12個自由度，端面約束點限制y。這個自由度，就完全限制了長方體工件6個自由度． 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖知道，孔其設(shè)計基準(zhǔn)為Ф8端面內(nèi)端面，為保證設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合，避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，應(yīng)選擇以底面定位的平面結(jié)構(gòu)，但此處M4孔是沒有定位公差的，為方便，選擇端面做基準(zhǔn)，產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差在允許范圍內(nèi)，為使M4孔定心，加用一個定位銷和削邊銷，這樣，便實現(xiàn)了完全定位。 為提高生產(chǎn)率，縮短輔助時間，采用液動夾緊，即使用液壓缸夾緊機構(gòu)，通過活塞桿的伸出壓緊，在定位元件的基礎(chǔ)上實現(xiàn)工件的夾緊。 2.3 定位誤差分析 使用夾具加工工件時，加工表面的位置誤差與工件在夾具中的定位的因素密切相關(guān)。為了保證工件的加工精度，必須使工序中各項加工誤差的總和小于或者等于該工序規(guī)定的公差值， 式中△1……..與機床夾具有關(guān)的加工誤差； △w………….與工序中夾具以外其他因素有關(guān)的誤差 ………….工序誤差 夾具有關(guān)的加工誤差△1一般包括工件夾具中的定位誤差△b;工件在加緊時產(chǎn)生的誤差;夾具相對于機床成形運動的位置誤差;夾具想對于刀具的位置誤差;以及夾具產(chǎn)生磨損造成的加工誤差等。 為了給加工中其他誤差因素能占有更大一些比例，由上式可見，應(yīng)當(dāng)盡量減小與夾具有關(guān)的誤差。其中除了在夾具的制造，安裝，調(diào)整，使用中產(chǎn)生的誤差外。在夾具設(shè)計時的的正確計算和減小工件在夾具中的定位誤差，是必須解決的重要問題之一。 定位誤差是工件在夾具中定位時，工序基準(zhǔn)（一批零件的）位置在工序尺寸方向或沿加工要求方向上的變動所引起的，因此在夾具設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)盡可能選折工序基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)并選折精度較高的表面作為定位基準(zhǔn)。一般應(yīng)使定位誤差控制在有關(guān)尺寸內(nèi)或者位置公差的1/3～1/5。 軸承座零件為一面兩孔零件，因此它的定位我們主要采用一平面，一定位銷和一削邊削，定位方式如下圖： 圖4－5 零件加工定位方式 因此夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷一削邊銷； 平面的尺寸公差須要保證零件尺寸，若平面公差太大，若超過0.1，則零件尺寸公差無法保證，因此，平面公差只能比零件公差小，由相關(guān)經(jīng)驗，一般取平面公差為零件公差的1/3，所以，取平面公尺寸公差為； 定位銷和削邊銷是與零件孔相配合的，通過定位銷、削邊銷與零件孔的配合來確定加工孔的中心，最后達(dá)到完全定位。因此，定位銷與其相配合的孔的公差相同，即公差為h7,其尺寸為。 2.4 夾具操作簡要說明 （1）、將整個夾具安裝在工作臺上，使其和工作臺，刀具保持正確的位置關(guān)系。 （2）、啟動液壓缸，使活塞桿收進(jìn)氣缸，使壓塊張開，把零件放在定位元件上正確定位，零件的兩孔和定位銷、削邊銷配合。 （3）、啟動崖壓缸，活塞桿伸出，推動壓塊壓在零件凸臺上。壓緊力合適， （4）、鉆孔加工，鉆刀通過鉆套導(dǎo)向、對刀，加工完后，退出鉆刀。 （5）啟動液壓缸，活塞桿收進(jìn)氣缸，使壓塊張開，把零件取出，開始加工下一個零件。 2.5 夾具使用注意事項、保養(yǎng)及維護 （1）使用前對限位尺寸檢查是否還保持正確位置； （2）如果擋銷磨損超差，可以進(jìn)行打磨修復(fù)；如果定位銷、定位板超差，可以重新組裝，錯開磨損部位后繼續(xù)使用。 （3）使用后需要涂防繡油。 3 方案綜合評價與結(jié)論 在設(shè)計夾具時，應(yīng)注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，首先著眼于機動夾緊，而非手動夾緊，因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑，本道工序選用了液動夾緊方式。本工序切削力較大，為了夾緊元件，勢必增大液壓缸缸直徑，而這樣將使整個夾具龐大，因此，有三個措施：一是提高制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇比較理想的擴力機構(gòu)；三是在可能情況下，適當(dāng)提高壓縮液體壓力，以增大推力。 由于本夾具配合面，連接孔較多，因此，夾具的零件對精度比較高，操作時要注意夾具各螺紋是否擰緊；還有就是夾具操作時，要防止定位零件有過大的磨損，若有較大磨損，要注意及時更換，以保證零件加工精度。 夾具上裝有對鉆套，可以使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀，同時，夾具體上底面有一對定位鍵，可使夾具工作臺上在很好的定位。 本題通過以杠桿Φ20H7孔和其左端面為精基準(zhǔn)，運用一面兩銷來限制工件的6個自由度，在實現(xiàn)中批生產(chǎn)的前提下，采用液壓缸來對工件進(jìn)行夾緊。滿足了該杠桿工件的生產(chǎn)要求。因此，所設(shè)計的工藝路線和所采用的工藝措施均是符合題意的。 4體會與展望 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，是在完成生產(chǎn)實習(xí)，學(xué)完機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它專業(yè)課程之后進(jìn)行的。我們通過該課程設(shè)計，將所學(xué)的理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，得到解決問題和分析問題能力的初步培養(yǎng)。重點從以下幾方面得到了鍛煉： 1、 可以讓我們具有制定工藝規(guī)程的初步能力。能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其它課程的基本理論和方法，正確的制定一個零件的機械加工工藝規(guī)程。 2、 具有設(shè)計專用夾具的初步能力，提高了機構(gòu)設(shè)計能力。 3、 通過查閱資料，提高了我們熟練的使用設(shè)計手冊、參考資料等方面的能力。 4、 通過設(shè)計的全過程，讓我們懂得了進(jìn)行工藝設(shè)計的程序和方法，培養(yǎng)獨立思考和獨立工作的能力。 作為機械類的學(xué)生，這次課程設(shè)計是我們繼機械原理課程設(shè)計、機械設(shè)計課程設(shè)計之后的又一重要的設(shè)計階段，我們通過這樣的設(shè)計，能夠增強我們將理論用于實際的本領(lǐng)，對我們的學(xué)習(xí)意義重大！ 5參考文獻(xiàn) [1] 崇凱，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南，化學(xué)工業(yè)出版社，2006 [2] 王啟平，機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995 [3]馬賢智，夾具與輔具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊，機械工業(yè)出版社 ，1996 [4]唐金松，簡明機械設(shè)計手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1989 [5] 冷興聚，王春華，機械設(shè)計基礎(chǔ)，東北大學(xué)出版社，2002 [6]甘永立，幾何量公差與檢測 （第七版），上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005 [7] 馮辛安，機械制造裝備設(shè)計（第二版），機械工業(yè)出版社，2005 [8] 王小華，機械夾具圖冊，機械工業(yè)出版社，1992 [9] 邱宣懷，機械零件，高等教育出版社，1989 [10]孫恒，機械原理，人民教育出版社，1993 [11]龔定安，機床夾具設(shè)計，陜西科技出版社，1981 [12]徐發(fā)仁，機床夾具設(shè)計，重慶大學(xué)出版社，1991 [13]張龍勛，機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書及習(xí)題，機械工業(yè)出版社，2005 [14]趙家齊，機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書，機械工業(yè)出版社，2006 [15]羅洪甜，機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書，高等教育出版社，1986