支架零件的鉆Φ22孔夾具設(shè)計(jì)及工藝規(guī)程

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1支架零件的工藝規(guī)程及鉆夾具設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)課題是支架零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計(jì)算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。關(guān)鍵詞： 支架；工序；工藝規(guī)程；夾具2Abstract This design topic is the machining process and fixture design contents of bracket related to mechanical manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keyword: Bracket；The Process；Process Specification；Fixture3目 錄摘 要 ................................................................2Abstract .............................................................3引 言 ................................................................61 緒論 ...............................................................72 工藝設(shè)計(jì) ...........................................................82.1 機(jī)械加工工藝過程基本知識 ......................................82.2 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ........................................92.3 零件分析 .....................................................102.4 零件毛坯分析 .................................................112.5 工藝過程設(shè)計(jì) .................................................122.6 工藝路線的擬定 ...............................................142.7 切削計(jì)算過程 .................................................172.8 本章小結(jié) .....................................................223 鉆孔夾具設(shè)計(jì) ......................................................233.1 夾具的基本知識 ...............................................233.2 定位原理及方案分析 ...........................................263.3 定位元件選擇 .................................................283.4 夾緊元件的選擇 ...............................................293.5 夾緊力的計(jì)算 .................................................293.6 誤差的計(jì)算 ...................................................293.7 本章小結(jié) .....................................................30總 結(jié) ...............................................................32致 謝 ...............................................................33參考文獻(xiàn) ............................................................344引 言支架零件的工藝規(guī)程及鉆夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個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，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。機(jī)械制造加工工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)主要是對零件的加工工藝進(jìn)行分析和對零件的某幾個主要部位進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，從零件的工藝來說，它主要是分析零件在進(jìn)行加工時應(yīng)注意什么問題，采用什么方法和工藝路線加工才能更好的保證精度，提高勞動生產(chǎn)率。就專用夾具而言，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)率、精度、降低成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。51 緒論本次課題針對支架零件的加工進(jìn)行了相關(guān)探索，設(shè)計(jì)出一種切實(shí)可行的工藝流程及工藝裝備。在產(chǎn)品的加工過程中，工件在夾具內(nèi)的定位和夾緊顯得尤為重要，夾具是涵蓋了從加工到組裝的幾乎所有操作過程的一種裝夾設(shè)備。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設(shè)計(jì)在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和制造成本。本文通過分析支架零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，指定了一套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價值。在我國現(xiàn)階段支架類零件的加工還沒有達(dá)到現(xiàn)代自動化的加工水平。在批量的生產(chǎn)中，它的加工工藝還需要人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的。因此，我國對支架類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，氣動、液壓夾緊等夾具正是適應(yīng)發(fā)展的產(chǎn)物。它對縮短工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造周期起到至關(guān)重要的作用。國外把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并將其作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。在本次設(shè)計(jì)中，就針對支架的加工工藝進(jìn)行分析，制定和比較加工工藝路線，選擇一種較好的加工工藝路線進(jìn)行加工。并對支架 Φ22 的孔進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，在這過程中，制定夾具方案并對夾具的定位誤差和精度進(jìn)行分析計(jì)算，選擇其一，以完成本次設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，這也是在進(jìn)行畢業(yè)之前對所學(xué)課程進(jìn)行的最后一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有十分重要的地位。就個人而言，希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。62 工藝設(shè)計(jì)制訂工藝的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定出工藝過程。2.1 機(jī)械加工工藝過程基本知識1）工藝過程 在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，與原材料變?yōu)槌善酚兄苯雨P(guān)系的過程稱為工藝工程。例如：鑄造、鍛造、焊接和零件的機(jī)械加工等。2）機(jī)械加工工藝過程在工藝過程中，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀，尺寸和性能使之變?yōu)槌善返墓に囘^程，稱為機(jī)械加工工藝過程。3）機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程是由若干個順次工序組成的，通過這些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。4）工序一個（或一組）工人，在一臺機(jī)床上（或一個工作地點(diǎn)） ，對一個（或同時幾個）工件連續(xù)加工所完成的那一部分機(jī)械加工工藝過程。這里必須注意，構(gòu)成一個工序的主要特點(diǎn)是不改變加工對象、設(shè)備和操作者，而且工序內(nèi)的工作是連續(xù)完成的。5）機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程（簡稱工藝規(guī)程）是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。工藝規(guī)程的內(nèi)容包括：A、 工藝路線：工藝路線是指產(chǎn)品或零部件在生產(chǎn)過程中由毛坯準(zhǔn)備到成品包裝入庫經(jīng)過企業(yè)有關(guān)部門或工序的先后順序。B、 各工序加工的內(nèi)容、要求，所采用的機(jī)床、工藝裝備；工藝裝備（簡稱工裝）是產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具的總稱。它包括刀具、夾具、模具、量具、檢驗(yàn)工具及輔助工具等。C、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)方法和切削用量、工時定額等。6）工藝規(guī)程的格式機(jī)械加工工藝規(guī)程主要有機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片兩種基本形式。機(jī)械加工工藝過程卡是以工序?yàn)閱挝缓喴f明零件加工過程的一種工藝文件。一般適用7于單件小批生產(chǎn)。 （零件加工的流向）2.2 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容制定合理的零件加工工藝過程首先要掌握目前有可供選用的加工方法，并能夠針對零件的具體要求較合理的選用。其次，還必須解決各表面的加工順序和熱處理如何安排的問題。1） 首先，要分析產(chǎn)品的零件圖與裝配圖，分析零件圖的加工要求，結(jié)構(gòu)工藝性，檢驗(yàn)圖樣的完整性；2） 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型；在制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時，一般按照零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，把零件劃分為大批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)三中類型。3） 選擇毛坯；毛坯的選用主要包括毛坯的材料、類型和生產(chǎn)方法的選用。常用的毛坯類主要有各種軋制型材、鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、粉末冶金件以及注塑成形件等。 （聯(lián)合加工） ，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的不同，毛坯的選用可分為軸類、盤套類和機(jī)架箱體類三大類。4） 確定單個表面的加工方法；零件的加工過程，就是零件表面經(jīng)加工獲得符合要求的零件表面的過程。零件表面的類型和要求不同，采用的加工方法也不一樣。主要有車削、鉆削、銑削、刨削、磨削等五大類加工方法。此外還有鏜削、拉削、光整、特種加工等。5）選擇定位基準(zhǔn)，確定零件的工藝路線；根據(jù)零件表面質(zhì)量的要求不同，通常將表面加工劃分為粗加工階段、半精加工階段和精加工階段三個加工階段。零件加工需要遵循的原則是粗、精加工分開，零件的加工一般不是在一臺機(jī)床上用一種工藝方法就可完成，往往需要幾種加工方法互相配合，經(jīng)過一定的工藝過程才能逐步地完成零件表面的加工。若一種表面可采用不同的加工方法進(jìn)行加工的話，那么就生產(chǎn)的具體條件而言，其中必有一種加工方法是最合適的。6）確定各工序所用的設(shè)備及工藝裝備7）計(jì)算加工余量、工序尺寸及公差8）確定切削用量，估算工時定額9）填寫工藝文件82.3 零件分析通過對該零件圖的樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是支架需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1.φ533 端面，粗糙度為 12.5。2.孔 φ350，粗糙度為 6.3。3.孔 φ410，粗糙度為 6.3。 4.孔 φ22，粗糙度為 12.5。 5.8XM30-6H 螺紋孔，粗糙度為 6.3。6.φ405 端面，粗糙度為 12.5。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。零件如圖 1 所示：圖 1：支架零件圖92.4 零件毛坯 的分析支架是機(jī)械支撐的重要零件。因?yàn)榱慵某叽缇?、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(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工必須保證精度要求。零件材料為 HT150，考慮到車床在加工中的雖然不像其它機(jī)器那么頻繁。也經(jīng)常要承受變載荷及沖擊性載荷，且它的外型復(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄造以提高勞動生產(chǎn)率，保證精度，由于零件的年生產(chǎn)量為小批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，保證精度。在仔細(xì)分析了零件的基礎(chǔ)上，選擇零件的加工方法，首先從毛坯開始，在毛坯的選擇上，既要考慮工藝性，又要考慮到經(jīng)濟(jì)性，綜合兩項(xiàng)因素進(jìn)行毛坯的選擇。毛坯的選擇對零件工業(yè)過程的經(jīng)濟(jì)性有很大影響，工序數(shù)量，材料消耗加工工時等都取決于所選擇的毛坯，但要提高毛坯的質(zhì)量往往會使毛坯制造困難，需要復(fù)雜的工藝和昂貴的設(shè)備，增加了毛坯的成本，這兩者是矛盾的。因此毛坯的種類和制造方法的選擇要根據(jù)毛坯的類型和具體的生產(chǎn)條件決定。同時應(yīng)該主要到，充分使用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以便降低零件生產(chǎn)總成本提高質(zhì)量。毛坯的類型有：鑄件、鍛件、型材、焊接件、壓制件、沖壓件等。則優(yōu)先考慮鍛件和鑄件，雖然成本高，但提高了生產(chǎn)率。在考慮零件的力學(xué)性能，形狀大小等因素后，選擇鑄件?，F(xiàn)畫零件毛坯圖 2 如下：10圖 2：支架毛坯圖2.5 工藝過程設(shè)計(jì)1）定位基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行?；鶞?zhǔn)選擇的原則有：粗基準(zhǔn)的選擇原則：a)盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準(zhǔn)；b）不加工面作粗基準(zhǔn)，且該面與要加工面有一定的位置精度要求；c）余量均勻原則；d）粗基準(zhǔn)的表面要盡量光整、光潔、有一定的面積以便于裝夾；e)不能重復(fù)使用原則。精基準(zhǔn)的選擇原則：a）基準(zhǔn)重合原則 ——盡可能使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和原始基準(zhǔn)重合；b）互為基準(zhǔn)原則——兩個位置精度要求較高的表面互為基準(zhǔn)；c）基準(zhǔn)不變原則 ——統(tǒng)一基準(zhǔn)。加工工序設(shè)計(jì)制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。因此確定工藝路線方案如下：2.6 工藝路線的擬定在擬定工藝路線時，必須同時確定各工序所采用的機(jī)床，刀具，輔助設(shè)備及工藝裝備，切削用量的選擇和生產(chǎn)節(jié)拍的符合設(shè)計(jì)。機(jī)床和工裝的選擇應(yīng)盡量做到合理，經(jīng)濟(jì)，使之與被加工零件的生產(chǎn)類型，加工精度和零件的形狀尺寸相適應(yīng)。一）機(jī)床的選擇（見《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P522）1 機(jī)床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的外部形狀，尺寸相適應(yīng)。2 機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)3 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。大批量生產(chǎn)盡量選用生產(chǎn)率11高的專用機(jī)床，組合機(jī)床或自動機(jī)床。4 機(jī)床的選擇應(yīng)與現(xiàn)有條件相適應(yīng)。做到盡量發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用，并盡量做到設(shè)備負(fù)荷平衡。按照加工過程中每道工序的有效功率，選擇的車削工序加工機(jī)床為：CA6140 型車床。鉆孔工序的加工機(jī)床為：Z3050 立式鉆床。二）刀具的選擇（《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P802）刀具的選擇也包括刀具的類型，構(gòu)造和材料的選擇，主要應(yīng)根據(jù)加工方法、工序應(yīng)達(dá)到的加工精度、粗糙度、工件的材料形狀、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等因素加以考慮，原則上盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時采用各種高生產(chǎn)率的專用刀具。三）夾具的選擇（《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P630）正確設(shè)計(jì)和使用夾具，對保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍既減輕勞動強(qiáng)度都有重要意義。同時，使用夾具還有助于工人掌握復(fù)雜或精密零件的加工質(zhì)量及解決較為復(fù)雜的工藝問題等。具體情況見后面的夾具設(shè)計(jì)部分。四）量具的選擇1 量具的選擇應(yīng)做到量具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。2 量具的量程應(yīng)與被測零件的尺寸大小相適應(yīng)。3 量具的類型應(yīng)與被測表面的性質(zhì)（孔或外圓尺寸還是形狀位置值） 、生產(chǎn)類型、生產(chǎn)方式相適應(yīng)。4 按量具的極限尺寸選擇量儀時應(yīng)保證：T*K ??T—被測尺寸的公差值（mm）K—測量精度系數(shù)—測量工具和測量方法的極限誤差?測量精度系數(shù)如表 2-5-1 所示：被測尺寸的精度等級 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9K 0.325 0.30 0.275 0.25 0.20表 2-5-1：測量精度系數(shù)五）切削用量的確定正確的選擇切削用量，對保證零件的加工精度、提高生產(chǎn)率、降低刀具的損耗以及降低工藝成本都有很大的意義。切削用量的選擇與下列因素有關(guān)：1 生產(chǎn)率2 加工質(zhì)量（主要指表面光潔度）123 切削力所引起的機(jī)床―夾具―工件―刀具工藝系統(tǒng)的彈性變形4 工藝系統(tǒng)的振動5 刀具的耐用度，v 越大，耐用度越低選用原則：a. 先盡量選取大的 ap 值b. 其次盡量取大的 s 值c. 最后取合適的 v 值（一）切深 ap 的選擇一般平面的加工分為粗加工—半精加工—精加工的切深一般等于它的加工余量，而粗加工在留有精加工余量外，應(yīng)盡量取較大的切深，以一次加工切削其加工余量的為最佳。在本次設(shè)計(jì)中所有的切深均等于其加工余量，其走刀次數(shù)也因而全部為一次走刀。（二）進(jìn)給量 s 的確定在切深確定后，其進(jìn)給量 s 應(yīng)盡量取大值，但應(yīng)保證兩個基本要求：a. 因切削力所引起的工藝系統(tǒng)的彈性變形不至于使工件的加工尺寸超出公差范圍。b. 表面光潔度要求粗加工時，主要是工藝系統(tǒng)變形限制 s，而光潔度的要求不高；精加工時，光潔度要求限制 s，而工藝系統(tǒng)變形是次要的， s 可根據(jù)切深 ap、光潔度要求，加工方法從工藝人員手冊中查出。（三）切削速度 v 的選擇切削速度 v 的選擇根據(jù)能最大發(fā)揮刀具的切削性能（不使刀具磨損太快） ，盡可能發(fā)揮機(jī)床的性能（機(jī)床的功率） 。并且可以很好地保證加工質(zhì)量（主要是加工表面的粗糙度要求）和降低加工成本（從提高生產(chǎn)率和減小刀具損耗的角度考慮） 。一般的加工方法，如車、鉆、擴(kuò)、鉸、銑、鏜的切削用量均可以從手冊中查出其范圍，再由具體的加工環(huán)境，加工方法等確定其具體數(shù)值。而大量生產(chǎn)中所應(yīng)用的流水線的切削用量的選擇則有其自身的特點(diǎn)：1．比普通機(jī)床的切削用量約低 30％，以減少換刀時間，和機(jī)床調(diào)整次數(shù)，一般取刀具的耐用度為：硬質(zhì)合金刀 200 分鉆頭 300 分?jǐn)U孔鉆 60 分鉸刀 70 分13鏜刀 60 分絲錐 90 分2. 在服從機(jī)床本身某一參數(shù)下（多數(shù)為每分進(jìn)給量，因組合專用機(jī)床的動力頭的運(yùn)動為一定的） ，兼顧同時工作的不同刀具的合理要求，如孔的一般加工為鉆、擴(kuò)、鉸，鉆孔的 v 較高，而擴(kuò)、鉸的略低，但由于機(jī)床動力頭的運(yùn)動是一定的，因而可以適當(dāng)降低鉆頭的 v，而擴(kuò)、鉸的可以適當(dāng)增加，以求得最高的生產(chǎn)率。3. 切削用量的選擇應(yīng)使每道工序的時間與流水線節(jié)拍相等或小于流水線節(jié)拍，并使各道工序的時間定額相接近。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗車：余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取m0.2~510.2精車：余量值規(guī)定為 。取 1.0mm精車后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。鉆 Φ22 孔到要求尺寸：根據(jù)工序要求，工序尺寸及加工余量為：鉆孔： Φ20mm 2mZ?鉆孔： Φ22mm 2.7 切削計(jì)算過程2.7.1 工序 20粗車 Φ415 外圓端面選擇 45°車刀外圓車刀CA6140 臥式車床。1) 被吃刀量 ：取 =1mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 。0.5/mr?3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=600r/min4) 切削速度： min/5.310/)64.281.3(/)(ndvwc ???5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =415/2=207.5mml207.5mi0.9in6mltnf???14因?yàn)榇周囎叩秲纱?，?tm=0.69min（2）精車 Φ415 外圓端面1) 被吃刀量 ：取 =0.65mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 f=0.3mm/r3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=800r/min4) 切削速度： min/8.6410/)8.2514.3(0/)(ndvwc ?????5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =207.5mml27.5mi.6in803mltnf?2.7.2 工序 30車 Φ405 外圓選擇 45°車刀外圓車刀CA6140 臥式車床。1) 被吃刀量 ：取 =1mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 。0.5/mr?3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=600r/min4) 切削速度： min/5.310/)64.281.3(/)(ndvwc ???5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =40mml， 40mi.in6.5mltnf???因?yàn)榇周囎叩?5 次，故 tm=0.65min2.7.3 工序 40車 Φ290 內(nèi)圓選擇 45°車刀外圓車刀CA6140 臥式車床。1) 被吃刀量 ：取 =1mm，pap152) 進(jìn)給量 f：取 。0.5/mr?3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=600r/min4) 切削速度： min/5.310/)64.281.3(/)(ndvwc ???5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =6mml， 6mi0.in0.5mltnf???因?yàn)榇周囎叩秲纱?，?tm=0.04min2.7.4 工序 50粗精車 Φ543 外圓端面，保證尺寸至 250選擇 45°車刀外圓車刀CA6140 臥式車床。1) 被吃刀量 ：取 =1mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 。0.5/mr?3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=600r/min4) 切削速度： min/5.310/)64.281.3(/)(ndvwc ???5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =543/2=271.5mml271.5mi0.9in60mltnf???因?yàn)榇周囎叩秲纱?，?tm=1.8min（2）精車 Φ543 外圓端面1) 被吃刀量 ：取 =0.65mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 f=0.3mm/r3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=800r/min4) 切削速度： min/8.6410/)8.2514.3(0/)(ndvwc ?????5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =543/2=271.5mml271.5mi.in803mltnf?162.7.5 工序 60車 Φ533 外圓選擇 45°車刀外圓車刀CA6140 臥式車床。1) 被吃刀量 ：取 =1mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 。0.5/mr?3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=600r/min4) 切削速度： min/5.310/)64.281.3(/)(ndvwc ???5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =40mml， 40mi.i6.5mltnf???因?yàn)榇周囎叩秲纱?，?tm=0.26min2.7.6 工序 70粗車 Φ410 外圓選擇 45°車刀外圓車刀CA6140 臥式車床。1) 被吃刀量 ：取 =1mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 。0.5/mr?3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=600r/min4) 切削速度： min/5.310/)64.281.3(/)(ndvwc ???5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =30mml30mi0.in6.5mltnf???因?yàn)榇周囎叩秲纱危?tm=0.2min（2）精車 Φ410 外圓1) 被吃刀量 ：取 =0.65mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 f=0.3mm/r3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=800r/min174) 切削速度： min/8.6410/)8.2514.3(0/)(ndvwc ?????5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =30mml3mi.in80.mltnf??2.7.7 工序 80車 Φ426 外圓選擇 45°車刀外圓車刀CA6140 臥式車床。1) 被吃刀量 ：取 =1mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 。0.5/mr?3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=600r/min4) 切削速度： min/5.310/)64.281.3(/)(ndvwc ???5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =5mml5mi0.in60.mltnf???因?yàn)榇周囎叩秲纱?，?tm=0.04min2.7.8 工序 90粗車 Φ350 內(nèi)圓選擇 45°車刀外圓車刀CA6140 臥式車床。1) 被吃刀量 ：取 =1mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 。0.5/mr?3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=600r/min4) 切削速度： min/5.310/)64.281.3(/)(ndvwc ???5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =30mml30mi0.in6.5mltnf???因?yàn)榇周囎叩秲纱?，?tm=0.2min18（2）精車 Φ350 內(nèi)圓1) 被吃刀量 ：取 =0.65mm，pap2) 進(jìn)給量 f：取 f=0.3mm/r3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取 n=800r/min4) 切削速度： min/8.6410/)8.2514.3(0/)(ndvwc ?????5) 計(jì)算切削工時：被切削層長度 =30mml3mi.in80.mltnf?2.7.9 工序 100鉆孔 8-Φ22機(jī)床：Z3050 立式鉆床.加工工序?yàn)殂@孔：Φ22 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量：（1）確定鉆削用量1）確定進(jìn)給量 f： ，rm57.0~4.?表 9.0klf?。查 Z3050 立式鉆床說明書，取129.057.~4.0）（）（表 ??f。rm32）確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 由插入法得v mP， in17V?表 N4732?表，MNT?69.5表 KW5.1Pm表由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進(jìn)行修正。查表， ， ，故8.0KMV?7.LVin21517?‘表''0./m162/ivn rd??表查 Z3050 機(jī)床說明書，取 。實(shí)際切削速度為95/in1902195/min4/i10dnrv????，故.6MFTk473251()N?51.9.04.8mN????3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mP'/)mMPnk表（ 1.25(9/246)1.05kWkW???機(jī)床有效功率，故選擇的鉆削用量可用。即' 4.50.836E mP????， ， ， ，相應(yīng)地：02d/fr195/inr?14/inv?， ，16FN.T?.0mkW12(~)17.42rDlctgkctg??????刀具切出長度 ： 取l42l32走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：2jt78.1.08min04395jLnf????（2）確定鉆孔切削用量1） 確定進(jìn)給量 ： 。根據(jù) Z3050f rm56.0~49.7r.~7表表表表?機(jī)床說明書，取 =0.57mm/r。2）確定切削速度 及 根據(jù)表取 。修正系數(shù)：vn25/invm表，0.8mvk?4.71.02(/1.09)ppRavak???根 據(jù)故 '25/in../in?表' '01)nvd??表 （./i(24.7)286/minmr20查機(jī)床說明書，取 。實(shí)際切削速度為275/minr?301vdn????34./i102/ir??切削工時被切削層長度 ：l78m?刀具切入長度 ，有：11 24.(~)120.8632rDdlctgkctgm????????刀具切出長度 ： 取2lm1?l32走刀次數(shù)為 1機(jī)動時間 ：2jt7830.54in.2jLfn???2.7.10 工序 110鉆孔 8-Φ29確定鉆孔切削用量1）確定進(jìn)給量 ： ，取 。f1.3~26m?表 1.6/fr?2）確定切削速度 及 取 。查表取修正系數(shù)vn8./inv表，0.8Mk09pak故 '8./mi7.4/iv??表 ' '01()nd?表 7.4/in(25)95/imr取 ，實(shí)際鉆孔速度10n?301vdn???325/in107.8/inr???1(~2)2rDdlctgk?211254.7120.9lctgm?????機(jī)動時間 ：3jt8.30.52in6jLnf??2.8 本章小結(jié)本章主要講述的是毛坯零件尺寸的確定、工藝路線以及切削用量、加工工時計(jì)算和時間定額計(jì)算。它主要是保證零件在加工時能夠有足夠的余量進(jìn)行粗、精加工保證精度，同時，對在加工中所需的機(jī)床、刀具等都進(jìn)行選擇。再查閱工具書確定切削進(jìn)給量、機(jī)床轉(zhuǎn)速等進(jìn)行計(jì)算工時，將所計(jì)算的各結(jié)果填寫到相應(yīng)的工序卡片中，并與所給的任務(wù)書進(jìn)行用量比較，看能否完成加工。經(jīng)過上文的計(jì)算分析所選的刀具、機(jī)床等都能達(dá)到生產(chǎn)要求，將進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)。工藝過程卡片詳見（附圖） 。223 鉆孔夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來鉆孔，因?yàn)殂@孔本身沒有什么太高的精度要求，因此以提高生產(chǎn)效率為主。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強(qiáng)度。3.1 夾具的基本知識夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。工藝人員在編制零件的工藝規(guī)程時，便會提出相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，經(jīng)有關(guān)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后下達(dá)給夾具設(shè)計(jì)人員。夾具設(shè)計(jì)人員根據(jù)任務(wù)書提出的任務(wù)進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。現(xiàn)將夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序具體分述如下。1．明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料（1）仔細(xì)研究零件工作圖、毛坯圖及其技術(shù)條件。（2）了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投產(chǎn)批量以及生產(chǎn)組織等有關(guān)信息。（3）了解工件的工藝規(guī)程和本工序的具體技術(shù)要求，了解工件的定位、夾緊方案，了解本工序的加工余量和切削用量的選擇。（4）了解所使用量具的精度等級、刀具和輔助工具等的型號、規(guī)格。（5）了解本企業(yè)制造和使用夾具的生產(chǎn)條件和技術(shù)現(xiàn)狀。（6）了解所使用機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸等。（7）準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具用的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)定、典型夾具圖冊和有關(guān)夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等。（8）收集國內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)、制造同類型夾具的資料，吸取其中先進(jìn)而又能結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況的合理部分。2．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：（1）根據(jù)工藝的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件。（2）確定工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。23（3）確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、對刀塊或引導(dǎo)元件、微調(diào)機(jī)構(gòu)等。（4）協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。在確定方案的過程中，會有各種方案供選擇，但應(yīng)從保證精度和降低成本的角度出發(fā)，選擇一個與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)的最佳方案。3．繪制夾具總圖繪制夾具總圖通常按以下步驟進(jìn)行：（1）遵循國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例應(yīng)盡可能選取 1﹕1，根據(jù)工件的大小時，也可用較大或較小的比例；通常選取操作位置為主視圖，以便使所繪制的夾具總圖具有良好的直觀性；視圖剖面應(yīng)盡可能少，但必須能夠清楚地表達(dá)夾具各部分的結(jié)構(gòu)。（2）用雙點(diǎn)劃線繪出工件輪廓外形、定位基準(zhǔn)和加工表面。將工件輪廓線視為“透明體” ，并用網(wǎng)紋線表示出加工余量。（3）根據(jù)工件定位基準(zhǔn)的類型和主次，選擇合適的定位元件，合理布置定位點(diǎn)，以滿足定位設(shè)計(jì)的相容性。（4）根據(jù)定位對夾緊的要求，按照夾緊五原則選擇最佳夾緊狀態(tài)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的夾緊系統(tǒng)，畫出夾緊工件的狀態(tài)。對空行和較大的夾緊機(jī)構(gòu)，還應(yīng)用雙點(diǎn)劃線畫出放松位置，以表示出和其他部分的關(guān)系。（5）圍繞工件的幾個視圖依次繪出對刀、導(dǎo)向元件以及定向鍵等。（6）最后繪制出夾具體及連接元件，把夾具的各組成元件和裝置連成一體。（7）確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的有以下五類尺寸：1）夾具的輪廓尺寸：即夾具的長、寬、高尺寸。若夾具上有可動部分，應(yīng)包括可動部分極限位置所占的空間尺寸。2）工件與定位元件的聯(lián)系尺寸：常指工件以孔在心軸或定位銷上（或工件以外圓在內(nèi)孔中）定位時，工件定位表面與夾具上定位元件間的配合尺寸。3）夾具與刀具的聯(lián)系尺寸：用來確定夾具上對刀、導(dǎo)引元件位置的尺寸。對于銑、刨床夾具，是指對刀元件與定位元件的位置尺寸；對于鉆、鏜床夾具，則是指鉆（鏜）套與定位元件間的位置尺寸，鉆（鏜）套之間的位置尺寸，以及鉆（鏜）套與刀具導(dǎo)向部分的配合尺寸等。4）夾具內(nèi)部的配合尺寸：它們與工件、機(jī)床、刀具無關(guān)，主要是為了保證夾具裝置后能滿足規(guī)定的使用要求。5）夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸：用于確定夾具在機(jī)床上正確位置的尺寸。對于車、磨床夾具，主要是指夾具與主軸端的配合尺寸；對于銑、刨床夾具，則是指夾具上的24定向鍵與機(jī)床工作臺上的 T 型槽的配合尺寸。標(biāo)注尺寸時，常以夾具上的定位元件作為相互位置尺寸的基準(zhǔn)。上述尺寸公差的確定可分為兩種情況處理：一是夾具上定位元件之間，對刀、導(dǎo)引元件之間的尺寸公差，直接對工件上相應(yīng)的加工尺寸發(fā)生影響，因此可根據(jù)工件的加工尺寸公差確定，一般可取工件加工尺寸公差的 1/3~1/5；二是定位元件與夾具體的配合尺寸公差，夾緊裝置各組成零件間的配合尺寸公差等，則應(yīng)根據(jù)其功用和裝配要求，按一般公差與配合原則決定。（8）規(guī)定總圖上應(yīng)控制的精度項(xiàng)目，標(biāo)注相關(guān)的技術(shù)條件 夾具的安裝基面、定向鍵側(cè)面以及與其相垂直的平面（稱為三基面體系）是夾具的安裝基準(zhǔn)，也是夾具的測量基準(zhǔn)，因而應(yīng)該以此作為夾具的精度控制基準(zhǔn)來標(biāo)注技術(shù)條件。在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件（位置精度要求）有如下幾個方面：1）定位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位置要求，其作用是保證工件加工面與工件定位基準(zhǔn)面間的位置精度。2）定位元件與連接元件（或找正基面）間的位置要求。3）對刀元件與連接元件（或找正基面）間的位置要求。4）定位元件與導(dǎo)引元件的位置要求。5）夾具在機(jī)床上安裝時位置精度要求。4．夾具精度校核在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案擬定之后，應(yīng)該對夾具的方案進(jìn)行精度分析和估算；在夾具總圖設(shè)計(jì)完成后，還應(yīng)該根據(jù)夾具有關(guān)元件的配合性質(zhì)及技術(shù)要求，再進(jìn)行一次復(fù)核。這是確保產(chǎn)品加工質(zhì)量而必須進(jìn)行的誤差分析。5．繪制夾具零件工作圖夾具總圖繪制完畢后，對夾具上的非標(biāo)準(zhǔn)件要繪制零件工作圖，并規(guī)定相應(yīng)在的技術(shù)要求。零件工作圖應(yīng)嚴(yán)格遵照所規(guī)定的比例繪制。視圖、投影應(yīng)完整，尺寸要標(biāo)注齊全，所標(biāo)注的公差及技術(shù)條件應(yīng)符合總圖要求，加工精度及表面光潔度應(yīng)選擇合理。在夾具設(shè)計(jì)圖紙全部完畢后，還有待于精心制造和實(shí)踐和使用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。經(jīng)試用后，有時還可能要對原設(shè)計(jì)作必要的修改。因此，要獲得一項(xiàng)完善的優(yōu)秀的夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員通常應(yīng)參與夾具的制造、裝配，鑒定和使用的全過程。6．設(shè)計(jì)質(zhì)量評估夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量評估，就是對夾具的磨損公差的大小和過程誤差的留量這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行考核，以確保夾具的加工質(zhì)量穩(wěn)定和使用壽命。25雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按照主要功能加以分析，機(jī)床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。（1）系統(tǒng)定位元件定位元件是夾具的主要功能元件之一，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。（2）夾緊元件夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。（3）夾具體通常夾具作為鑄件的機(jī)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)、形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。（4）連接元件根據(jù)機(jī)床的工作特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有的兩種方式：一種是安裝在機(jī)床工作臺上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上，連接元件用于確定夾具本身在機(jī)床上的位置。（5）對刀和導(dǎo)向裝置對刀裝置常見在鉆床夾具中，用以對刀塊調(diào)節(jié)銑刀對刀前的位置，對刀時，銑刀不能與對刀塊直接相連，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀塊工作表面。導(dǎo)向裝置鉆模板、鉆套、鏜模的鏜模支架。鏜套，它們能確定刃具的位置，并引導(dǎo)刀具進(jìn)行切削。（6）其他元件或裝置根據(jù)加工的需要，有些夾具分別采用分度裝夾，靠模裝置上下料加工工藝機(jī)器人等。3.2 定位原理及方案分析為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用鉆孔夾具。首先考慮夾具結(jié)構(gòu)的總體方案，夾具結(jié)構(gòu)方案經(jīng)常是參考生產(chǎn)中已有結(jié)構(gòu)加以改造，以適合本工序的加工要求。也往往需要把幾個夾具中采用的結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)綜合成自己需要的夾具。夾具總體結(jié)構(gòu)也會有幾個方案，同樣需要從保證工序加工精度、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、滿足該零件批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率等四個方面，從中選用較優(yōu)的結(jié)構(gòu)。由于各類機(jī)床自身的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按照所使用的機(jī)床不同，夾具可分為：鉆床夾具、銑床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。26本次設(shè)計(jì)的支架支架零件的加工在鉆床上完成，因此，本次夾具設(shè)計(jì)的任務(wù)是一個鉆面夾具的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)零件支架，要求成本低，且在加工過程夾緊力要求不高。定位分析比較：方案 1：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時間短，工人勞動強(qiáng)度小，但是成本高。方案 2：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。本次設(shè)計(jì)要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案二采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。夾具是裝夾工件的母體，所以，夾具制造要有相對較高的精度，夾具設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先選用典型的夾緊機(jī)構(gòu)。在滿足要求的前提下，選用的標(biāo)準(zhǔn)件越多越好，夾具越簡單越好。首先，基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保障，生產(chǎn)得到保證，生產(chǎn)率得到提高。本夾具設(shè)計(jì)時以前道鑄造工序成型后的表面作為粗基準(zhǔn)，再以加工好的面作為基準(zhǔn)加工另外一個面。夾具是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計(jì)的，它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)向，以及裝卸工件時的限位等作用的。組合機(jī)床的工作常常是多刀、多面和多工序同時加工，會產(chǎn)生很大的切削力和振動，因此組合機(jī)床佳句必須具有很好的剛性和足夠的夾壓力，以保證在整個加工過程中工件不產(chǎn)生任何位移。同時，也不應(yīng)該對工件產(chǎn)生不容許的變形，組合機(jī)床的夾具是保證加工精度（尺寸精度、幾何精度和位置精度等）的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整都必須有嚴(yán)格的要求，使其能持久的保持精度。此外，組合機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾壓的自動化，并有動作完成的檢查信號，保證切屑從加工空間自動排出，便于觀察和檢查，以及再不從機(jī)床上拆除夾具的情況下，能夠更換易損件和維護(hù)調(diào)整。在組合機(jī)床上加工時，必須使被加工零件對刀具及其導(dǎo)向保持正確的相對位置。這是靠夾具的定位支承系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，定位支承系統(tǒng)除用以確定被加工零件的位置外，還要承受被加工零件的重量和夾緊力，有時還需承受切削力。定位支承系統(tǒng)主要由定位支承、輔助支承和一些限位元件組成，定位支承是指在加工過程中維持被加工零件的一定位置的元件。輔助支承是僅用作增加被加工零件在加工過程中的剛度及穩(wěn)定性的一種活動式支承元件。由于支承元件直接與被加工零件相接觸，因此其尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和布置都直接影27響被加工零件的精度，其設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下問題：（1） 合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面，最好使夾緊力的位置對準(zhǔn)定位支承元件，當(dāng)受工件結(jié)構(gòu)限制不能實(shí)現(xiàn)時，也應(yīng)使定位支承元件盡量接近壓緊力的作用線，并應(yīng)使夾壓力的各力中心處于定位支承平面內(nèi)。（2） 提高剛度，減小定位支承系統(tǒng)的變形，應(yīng)力求使定位元件（定位銷）不受力。（3） 提高定位支承系統(tǒng)的精度及其元件的耐磨性，一邊長期保持夾具的定位精度。可靠的排出定位支承部件的切屑，使切屑不堵塞和粘附在支承定位系統(tǒng)上，對保證定位的準(zhǔn)確性和工作可靠性有很大的影響。因此設(shè)計(jì)時應(yīng)盡可能不使切屑落到定位支承系統(tǒng)上，當(dāng)切屑有可能落在其上，必須采取有效的排屑和清理措施。夾具體是夾具的最大和最復(fù)雜的元件，而且也是承受符合最大的元件。在它上面安裝定位元件、夾緊元件，對刀元件和導(dǎo)向元件，及其它的一切元件和機(jī)構(gòu)并通過它將夾具安裝在機(jī)床上。工件的加工精度與夾具體本身的精度有很大關(guān)系，而且在加工過程中產(chǎn)生的切削力，慣性力等及工件的自重作用在夾具體上，都可能影響工件的加工精度。因此，設(shè)計(jì)夾具體應(yīng)考慮以下問題：1) 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，特別是位置精度直接影響工件在加工過程中產(chǎn)生的誤差。2) 夾具體要有足夠的強(qiáng)度和剛度，使夾具體能承受在加工過程中產(chǎn)生的作用力而不止變形和發(fā)生振動。3) 夾具體的機(jī)構(gòu)要緊湊形狀要簡單，同時要有足夠的空間位置，保證夾具的其它元件和機(jī)構(gòu)安裝方便，更換易損元件容易以及裝卸工件方便。4) 夾具體的結(jié)構(gòu)工藝性要好以便于制造，并注意消除內(nèi)應(yīng)力避免變形。5) 夾具體的中心要低，安裝在機(jī)床上能穩(wěn)固和安全，為了安裝后得到穩(wěn)定，底面的中部一般都挖空，同時應(yīng)根據(jù)機(jī)床連接部分的機(jī)構(gòu)形狀來確定夾具體連接部分的形狀和結(jié)構(gòu)。6) 在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，夾具體應(yīng)盡量輕，不重要的部位，可以挖空以減輕重量，便于裝卸。7) 夾具體采用鑄造件，由于鑄造可得到各種復(fù)雜的外形，剛性好還能吸振，但需進(jìn)行時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。283.3 定位元件選擇定位元件的選擇有 4 條原則：（1） 定位元件要有較高的精度；（2） 定位元件要有較高的耐磨性；（3） 定位元件要有足夠的剛度和硬度；（4） 定位元件要有良好的工藝性。對于本工序而言，定位銷可設(shè)計(jì)為固定銷，這樣定位方便穩(wěn)定，裝置不復(fù)雜，直接將定位銷打入孔中即可，當(dāng)定位銷時間長了有磨損時，可以直接換掉即可。3.4 夾緊元件的選擇選擇夾緊元件主要有 3 條原則：1）夾緊元件結(jié)構(gòu)要簡單，制造要容易，體積小，重量輕，并且要有足夠的強(qiáng)度；2）夾緊動作迅速，操作方便，使用安全，有足夠的夾緊行程和裝卸工作的空間；3）夾緊力要適當(dāng)。3.5 夾緊力的計(jì)算刀具為高速鋼麻花鉆，d=22mm?？芍?.8365-0.83pp9.1FCtsDBZK?p 2 1.5t??p1234K0.830.65-0.839.51 47.9610.4N????切削力產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩6..2NmMFL??由摩擦力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩'f ()Rr?所以需要夾緊力為'104.62/[5(0.16.)]15048.3???螺栓的夾緊力為 19070N，大于所需夾緊力 15048.3N 故此夾具可安全工作。293.6 誤差的計(jì)算該夾具以銷定位，要求保證孔軸線與端面間的尺寸公差以及孔軸線的位置度公差。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。由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可得：定位誤差（兩個垂直平面定位）：2/)(dDZTY????式中 ——定位副間的最小配合間隙；?——圓孔直徑公差；DT——外圓直徑公差，d由式（6）可知， 017.??ZY（1）夾緊誤差：?cos)(minaxyj??其中接觸變形位移值：mSNcHBKRknZaZy 014.8.9])[(1?????myj 0128.cos????（2） 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?05.（3） 夾具相對刀具位置誤差： 取ADm1.誤差總和： wj 3506.??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。3.7 本章小結(jié)通過對支架零件加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，對零件的加工過程和夾具設(shè)計(jì)的認(rèn)識有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為使零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一