分度盤 加工工藝及鉆6-Φ32孔的夾具設(shè)計(jì),分度盤,加工工藝及鉆6-Φ32孔的夾具設(shè)計(jì),分度,加工,工藝,32,夾具,設(shè)計(jì) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 20 1零件的工藝性分析 1) 該工件鍛造比比較大，很容易造成應(yīng)力的分布不均。因此，鍛造后進(jìn)行正火處理，粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以改善材料的切削性能。 2) 工序安排以臺(tái)階面和Φ100g6的外圓表面定位，裝夾工件，達(dá)到了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一。 3) 分度盤大端面對(duì)Φ35H7mm孔中心線有垂直度要求；外圓臺(tái)階面對(duì)Φ100g6mm外圓軸心線有垂直度要求；Φ100g6mm外圓與Φ35H7mm孔有同軸度要求；6×M12螺紋與和6×Φ32mm孔對(duì)100g6mm外圓軸心線有位置度要求，可在偏擺儀上用百分表檢查同軸度及垂直度。 2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1分度盤的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2.1.1分度盤的用途 分度盤是一種高精度的分度定位元件。主要用于需要高精度分度定位的金屬切削機(jī)床和專用夾具上。 2.1.2分度盤的主要技術(shù)要求 按表1-1形式將該分度盤的主要技術(shù)要求列于表6-1中。 表2-1 分度盤零件的主要技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差/mm 大端面 Φ180 IT12 12.5 ⊥ 0.02 C 外圓臺(tái)階面 1.6 ⊥ 0.01 D 小端面 Φ100g6 IT6 12.5 大外圓 Φ180 IT12 12.5 小外圓 Φ100g6 IT6 1.6 ◎ Φ0.01 C 6×Φ32孔 6×Φ32H7 IT7 12.5 Φ0.25 D Φ35孔 Φ35H7 IT7 3.2 Φ36孔 Φ36 IT13 12.5 Φ21孔 Φ21 IT13 12.5 螺紋孔 6×M12-6H IT6 3.2 Φ0.25 D 6×Φ12孔 6×Φ12±0.05 IT10 3.2 Φ0.1 D Φ10銷孔 Φ10H7 IT7 3.2 Φ12孔底面 10 IT13 3.2 Φ32孔底面 20 IT13 12.5 弧形槽底面 10 IT13 3.2 2.1.3審查分度盤的工藝性 1）零件材料45鋼，切削加工性良好。 2）分度盤Φ100g6mm外圓與Φ35H7mm孔有同軸度要求，為保證加工精度，工藝安排應(yīng)粗、精加工分開。 3）主要表面雖然加工精度較高，但可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量地加工出來。 2.1.4確定分度盤的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目可知生產(chǎn)類型為：大批大量生產(chǎn) 2.2確定毛坯 繪制毛胚圖 2.2.1毛坯選擇 根據(jù)材料45鋼，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)及零件形狀要求，可選擇模鍛件。毛坯的拔模斜度5°。 2.2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 1）公差等級(jí) 由分度盤零件的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 2）鍛件重量 根據(jù)機(jī)械加工后零件的形狀及零件材料，估算鍛件毛坯重量為=7.50kg。 3）鍛件復(fù)雜系數(shù) 對(duì)分度盤零件圖進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件外廓包容體的直徑d=Φ180mm，高H=60mm。由公式S==7.50kg/12.0kg≈0.63。由此可確定該分度盤零件的復(fù)雜系數(shù)為級(jí)。 4）鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該分度盤零件材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)為級(jí)。 5）鍛件分模線形狀與零件表面粗糙度 根據(jù)該分度盤零件的形位特點(diǎn)，采用平直分模面。由零件圖可知，該分度盤零件各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6μm 。 根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表2-2中。 表2-2 分度盤鍛造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 鍛件重量/kg 包容體重量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 7.3 11.9 普通級(jí) 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/mm 備注 Φ180外圓 表2-14 2.0 表2-10 Φ100外圓 表2-14 2.6 表2-10 高度60 表2-11 2.0 表2-13 高度25（臺(tái)階面) 表2-11 2.0 表2-13 注：根據(jù)表2-10的表注，將此表中所有公差按±1/2分配。 2.2.3繪制分度盤鍛造毛坯簡(jiǎn)圖 由表2-2所得結(jié)果，繪制毛坯簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。 圖 2-1 2.3 擬定分度盤工藝路線 2.3.1定位基準(zhǔn)的選擇 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該分度盤零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇分度盤大端面為精基準(zhǔn)，零件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。分度盤35H7mm的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作為精基準(zhǔn)定位加工分度盤100g6mm外圓柱面和臺(tái)階面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的垂直度和同軸度要求。在鉆削均布圓周孔時(shí)采用100g6mm的軸心線作為精基準(zhǔn)，做到了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一。 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。此處選擇分度盤100g6mm軸線作為粗基準(zhǔn)，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。 2.3.2表面加工方法的確定 根據(jù)分度盤零件圖上個(gè)加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的加工方法，如表2-3所示。 表2-3 分度盤零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度 Ra/μm 加工方案 備注 大端面 IT11 12.5 粗車 表1-8 外圓臺(tái)階面 IT6 1.6 粗車—半精車—精車 表1-8 小端面 IT11 12.5 粗車 表1-8 大外圓 IT10 12.5 粗車—半精車 表1-6 小外圓 IT6 1.6 粗車—半精車—精車 表1-8 6×Φ32孔 IT13 12.5 鉆—擴(kuò) 表1-7 Φ35孔 IT7 3.2 鉆—粗鏜— 半精鏜—精鏜 表1-8 Φ36孔 IT13 12.5 粗車 表1-8 Φ21孔 IT13 12.5 鉆 表1-7 螺紋孔（6個(gè)） IT6 3.2 鉆—攻螺紋 表2-39 6×Φ12孔 IT9 3.2 鉆—鉸 表1-7 Φ10銷孔 IT7 3.2 鉆—粗鉸—精鉸 表1-7 弧形槽底面 IT13 3.2 銑 Φ10圓錐形孔 IT12 12.5 鉆 表1-7 2.3.3加工階段劃分 該分度盤加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。 2.3.4 工序集中與分散 采用工序集中原則，盡可能在一次安裝中加工許多表面，或盡量在同一臺(tái)設(shè)備上連續(xù)完成較多的加工要求。 2.3.5工序順序的安排 1）機(jī)械加工工序 遵循”先基準(zhǔn)后其他“、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原則。 2)熱處理工序 因模鍛件的表面層有硬皮，會(huì)加速刀具磨損和鈍化，為改善切削加工性，模鍛后對(duì)毛坯進(jìn)行正火處理，軟化硬皮；零件Φ100g6mm外圓面和臺(tái)階面需進(jìn)行淬火，由于零件壁厚小，易變形，加之加工精度要求高，為盡量控制淬火變形，在零件粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理作預(yù)處理。 3)輔助工序 在粗加工和半精加工后各安排一次中間檢驗(yàn)，精加工后安排去毛刺、清洗和終檢工序。 2.3.6確定工藝路線 在 綜合考慮上述工序安排原則基礎(chǔ)上，表2-4列出了分度盤的工藝路線。 表2-4 分度盤工藝路線及設(shè)備、工裝的選用 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 正火 2 粗車大端面 C620 偏刀 游標(biāo)卡尺 3 粗車大外圓 C620 偏刀 游標(biāo)卡尺 4 鉆大端孔 立式鉆床 Z550 麻花鉆 游標(biāo)卡尺 5 粗車小端面 C620 偏刀 游標(biāo)卡尺 6 粗車小外圓 C620 偏刀 游標(biāo)卡尺 7 粗車臺(tái)階面 C620 偏刀 游標(biāo)卡尺 8 鉆Φ21孔 立式鉆床 Z550 麻花鉆 卡尺、塞規(guī) 9 中間檢驗(yàn) 塞規(guī)、百分表、卡尺等 10 調(diào)質(zhì)處理硬度230～250HB 11 半精車大端面 C620 偏刀 游標(biāo)卡尺 12 粗鏜—半精鏜—精鏜 臥式鏜床 鏜刀 內(nèi)徑千分尺、塞規(guī) 13 車內(nèi)槽 C620 內(nèi)槽車刀 游標(biāo)卡尺 14 半精車小外圓 C620 偏刀 游標(biāo)卡尺 15 半精車臺(tái)階面 C620 偏刀 游標(biāo)卡尺 16 車削退刀槽 C620 切槽刀 游標(biāo)卡尺 17 鉆—鉸6×Φ12孔 立式鉆床 Z550 鉆頭復(fù)合鉸刀 卡尺、塞規(guī) 18 銑弧形槽 立式銑床X51 鍵槽銑刀 游標(biāo)卡尺 19 鉆—粗鉸—精鉸Φ10銷孔 立式鉆床Z550 麻花鉆、鉸刀 內(nèi)徑千分尺 20 中間檢驗(yàn) 塞規(guī)、百分表、卡尺等 21 熱處理—淬硬 40～45HRC 淬火機(jī)等 22 精車小外圓 C620 偏刀 外徑千分尺 23 精車臺(tái)階面 C620 偏刀 外徑千分尺 24 鉆—攻螺紋孔 立式鉆床Z550 麻花鉆、絲錐 卡尺、塞規(guī) 25 鉆—擴(kuò)孔6×Φ32孔 立式鉆床Z550 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆 卡尺、塞規(guī) 26 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 27 清洗 清洗機(jī) 28 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 2.4工序25—加工余量、工序尺寸和公差的確定 1)鉆孔余量=10.0mm 2)由于需要保證Φ10圓錐形孔的尺寸要求，所以不能繼續(xù)使用麻花鉆進(jìn)行擴(kuò)孔，而采用多次擴(kuò)孔的方法達(dá)到Φ32mm孔的尺寸要求。 查表2.5-48（《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 李洪）可得擴(kuò)孔工步余量： =1.5mm=1.5mm=1.5mm=1.5mm=1.5mm=1.5mm=2.0mm；=2.0mm；=2.0mm；=2.0mm；=2.0mm；=2.0mm；=1.0mm。 3)查表1-20可確定各工序尺寸的加工經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)分別為：IT12、IT11、IT11、IT11、IT11、IT11、IT11、IT11、IT11、IT11、IT11、IT11、IT11。根據(jù)以上結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：0.15mm、0.11mm、0.11mm、0.11mm、0.11mm、0.11mm、0.13mm、0.13mm、0.13mm、0.13mm、0.13mm、0.13mm、0.13mm、0.16mm。 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，鉆孔：mm：擴(kuò)孔：mm、mm、mm、mm、mm、mm、mm、mm、mm、、mm、mm、mm。 2.5 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 由于孔的加工精度和表面粗糙度要求不高，所以在刀具強(qiáng)度允許的情況下，選擇較大的切削用量和進(jìn)給量。 2.5.1切削用量的計(jì)算 1)鉆孔工步 背吃刀量的確定 取=10.0mm。 進(jìn)給量的確定 由表5-21，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.2mm/r。 切削速度的計(jì)算 由表5-21，按工件材料為45鋼的條件選取，切削速度v可取為20m/min。由公式（5-1) n=1000v/π d可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=636.9r/min，參照表4-9所列Z550立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=735r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際切削速度v=π nd/1000=23.1m/min。 2)擴(kuò)鉆工步 擴(kuò)孔工步分13次進(jìn)行，切削速度可根據(jù)公式n=1000v/π d和v=π nd/1000確定。 第一次擴(kuò)孔 背吃刀量 =1.5mm 進(jìn)給量 f=0.6mm/r 切削速度 取v=42m/min n=1000v/π d≈1163.1r/min 取n=996r/min v=π nd/1000≈36.00m/min 第二次擴(kuò)孔 背吃刀量 =1.5mm 進(jìn)給量 f=0.6mm/r 切削速度 取v=42m/min n=1000v/π d≈1028.9r/min 取n=996r/min v=π nd/1000≈40.66m/min 第三次擴(kuò)孔 背吃刀量 =1.5mm 進(jìn)給量 f=0.6mm/r 切削速度 取v=42m/min n=1000v/π d≈955.4r/min 取n=996r/min v=π nd/1000≈45.35m/min 第四次擴(kuò)孔 背吃刀量 =1.5mm 進(jìn)給量 f=0.7mm/r 切削速度 取v=40m/min n=1000v/π d≈796.2r/min 取n=735r/min v=π nd/1000≈36.93m/min 第五次擴(kuò)孔 背吃刀量 =1.5mm 進(jìn)給量 f=0.7mm/r 切削速度 取v=40m/min n=1000v/π d≈727.9r/min 取n=735r/min v=π nd/1000≈40.39m/min 第六次擴(kuò)孔 背吃刀量 =1.5mm 進(jìn)給量 f=0.7mm/r 切削速度 取v=43m/min n=1000v/π d≈720.8r/min 取n=735r/min v=π nd/1000≈43.85m/min 第七次擴(kuò)孔 背吃刀量 =2.0mm 進(jìn)給量 f=0.8mm/r 切削速度 取v=46m/min n=1000v/π d≈697.6r/min 取n=735r/min v=π nd/1000≈48.47m/min 第八次擴(kuò)孔 背吃刀量 =2.0mm 進(jìn)給量 f=0.8mm/r 切削速度 取v=46m/min n=1000v/π d≈639.9r/min 取n=500r/min v=π nd/1000≈36.11m/min 第九次擴(kuò)孔 背吃刀量 =2.0mm 進(jìn)給量 f=0.8mm/r 切削速度 取v=45m/min n=1000v/π d≈573.2r/min 取n=500r/min v=π nd/1000≈39.25m/min 第十次擴(kuò)孔 背吃刀量 =2.0mm 進(jìn)給量 f=1.0mm/r 切削速度 取v=45m/min n=1000v/π d≈530.9r/min 取n=500r/min v=π nd/1000≈42.39m/min 第十一次擴(kuò)孔 背吃刀量 =2.0mm 進(jìn)給量 f=1.0mm/r 切削速度 取v=45m/min n=1000v/π d≈494.2r/min 取n=500r/min v=π nd/1000≈45.53m/min 第十二次擴(kuò)孔 背吃刀量 =2.0mm 進(jìn)給量 f=1.0mm/r 切削速度 取v=47m/min n=1000v/π d≈482.8r/min 取n=500r/min v=π nd/1000≈48.67m/min 第十三次擴(kuò)孔 背吃刀量 =2.0mm 進(jìn)給量 f=1.0mm/r 切削速度 取v=47m/min n=1000v/π d≈467.8r/min 取n=500r/min v=π nd/1000≈50.24m/min 2.5.2時(shí)間定額的計(jì)算 1)基本時(shí)間的計(jì)算 1　 鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式=L/fn=(++)fn求得。式中=20mm；=+（1～2）≈；+1mm≈5.4mm；=0；f=0.2mm/r；n=735r/min。將上述結(jié)果代入公式，則該工步的基本時(shí)間=（20mm+5.4mm+0)/(0.2mm/r735r/min)≈0.17min=10.38s。 2　 擴(kuò)孔工步 根據(jù)表5-41，擴(kuò)孔的基本時(shí)間可由公式=L/fn=(++)fn求得。式中=20mm；=+（1～2）≈+1mm≈+1mm；=0；由此可得擴(kuò)孔各工步的基本時(shí)間=（21+）/fn。由于在通過分度裝置鉆均布圓周孔的過程中，切削用量、切削速度均不變，且不需裝卸工件，所以看成復(fù)合工步。 復(fù)合工步2：= (21+0.3×1.5)/(0.6×996）×6≈0.215min=12.90s 復(fù)合工步3：=（21+0.3×1.5）/(0.6×996) ×6≈0.215min=12.90s 復(fù)合工步4：= (21+0.3×1.5）/(0.6×996）×6≈0.215min=12.90s 復(fù)合工步5：=（21+0.3×1.5）/(0.7×735）×6≈0.250min=15.01s 復(fù)合工步6：=（21+0.3×1.5）/(0.7×735）×6≈0.250min=15.01s 復(fù)合工步7：= (21+03×1.5)/(0.7×735）×6≈0.250min=15.01s 復(fù)合工步8：= (21+0.3×2.0）/(0.8×735) ×6≈0.0.221min=13.26s 復(fù)合工步9：=（21+0.3×2.0）/(0.8×500) ×6≈0.324min=19.44s 復(fù)合工步10：= (21+0.3×2.0)/(0.8×500）×6≈0.324min=19.44s 復(fù)合工步11：= (21+03×2.0)/(1.0×500）×6≈0.259min=15.54s 復(fù)合工步12：= (21+0.3×2.0）/(1.0×500) ×6≈0.259min=15.54s 復(fù)合工步13：=（21+0.3×2.0）/(1.0×500) ×6≈0.259min=15.54s 復(fù)合工步14：= (21+0.3×2.0)/(1.0×500）×6≈0.259min=15.54s 2)輔助時(shí)間的計(jì)算 1　 鉆孔工步 =(0.15～0.20),此處取=0.20=0.2010.38s≈2.08s。 2　 擴(kuò)孔工步 復(fù)合工步2：=0.20=0.20×12.90s≈2.58s 復(fù)合工步3：=0.20=0.20×12.90s≈2.58s 復(fù)合工步4：=0.20=0.20×12.90s≈2.58s 復(fù)合工步5：=0.20=0.20×15.01s≈3.00s 復(fù)合工步6：=0.20=0.20×15.01s≈3.00s 復(fù)合工步7：=0.20=0.20×15.01s≈3.00s 復(fù)合工步8：=0.20=0.20×13.26s≈2.65s 復(fù)合工步9：=0.20=0.20×19.44s≈3.89s 復(fù)合工步10：=0.20=0.20×19.44s≈3.89s 復(fù)合工步11：=0.20=0.20×15.54s≈3.11s 復(fù)合工步12：=0.20=0.20×15.54s≈3.11s 復(fù)合工步13：=0.20=0.20×15.54s≈3.11s 復(fù)合工步14：=0.20=0.20×15.54s≈3.11s 3)其他時(shí)間的計(jì)算 1　 鉆孔工步 除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間與終結(jié)時(shí)間。由于分度盤的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%～7%，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的2%～4%，此處取3%，則各工序的其他時(shí)間(+)可按關(guān)系式（3%+3%)x(+)計(jì)算。該工步的其他時(shí)間：(+)=6%x（10.38+2.08）≈0.75s。 2　 擴(kuò)孔工步 復(fù)合工步2：(+)=6%x（12.90s+2.58s）≈0.93s 復(fù)合工步3：(+)=6%x（12.90s+2.58s）≈0.93s 復(fù)合工步4：(+)=6%x（12.90s+2.58s）≈0.93s 復(fù)合工步5：(+)=6%x（15.01s+3.00s）≈1.08s 復(fù)合工步6：(+)=6%x（15.01s+3.00s）≈1.08s 復(fù)合工步7：(+)=6%x（15.01s+3.00s）≈1.08s 復(fù)合工步8：(+)=6%x（13.26s+2.65s）≈0.95s 復(fù)合工步9：(+)=6%x（19.44s+3.89s）≈1.40s 復(fù)合工步10：(+)=6%x（19.44s+3.89s）≈1.40s 復(fù)合工步11：(+)=6%x（15.54s+3.11s）≈1.12s 復(fù)合工步12：(+)=6%x（15.54s+3.11s）≈1.12s 復(fù)合工步13：(+)=6%x（15.54s+3.11s）≈1.12s 復(fù)合工步14：(+)=6%x（15.54s+3.11s）≈1.12s 4)單件時(shí)間的計(jì)算 1　 鉆孔工步 =10.38+2.08+0.75=29.26s 2　 擴(kuò)孔工步 復(fù)合工步2：=12.90s+2.58s+0.93s=16.41s 復(fù)合工步3：=12.90s+2.58s+0.93s=16.41s 復(fù)合工步4：=12.90s+2.58s+0.93s=16.41s 復(fù)合工步5：=15.01s+3.00s+1.08s=19.09s 復(fù)合工步6：=15.01s+3.00s+1.08s=19.09s 復(fù)合工步7：=15.01s+3.00s+1.08s=19.09s 復(fù)合工步8：=13.26s+2.65s+0.95s=16.86s 復(fù)合工步9：=19.44s+3.89s+1.40s=24.73s 復(fù)合工步10：=19.44s+3.89s+1.40s=24.73s 復(fù)合工步11：=15.54s+3.11s+1.12s=19.77s 復(fù)合工步12：=15.54s+3.11s+1.12s=19.77s 復(fù)合工步13：=15.54s+3.11s+1.12s=19.77s 復(fù)合工步14：=15.54s+3.11s+1.12s=19.77s 因此，工序23的單間時(shí)間為10個(gè)復(fù)合工步的時(shí)間之和，即 =29.26s+16.41s+16.41s+16.41s+19.09s+19.09s+19.09s+16.86s+24.73s+24.73s+19.77s+19.77s+19.77s+19.77s=281.16s 3 孔加工夾具設(shè)計(jì) 3.1夾具設(shè)計(jì)任務(wù) 圖3-1所示為鉆分度盤6×32mm孔的工序簡(jiǎn)圖。已知：零件材料為45鋼，毛坯為模鍛件，所用機(jī)床為立式鉆床Z550，大批大量生產(chǎn)規(guī)模。 圖 3-1 3.2定位方案確定 按基準(zhǔn)重合原則選擇100g6mm軸心線和外圓臺(tái)階面作為定位基準(zhǔn)，定位方案如圖3-1所示。圓柱襯套的內(nèi)表面限制工件四個(gè)自由度，襯套端面限制工件三個(gè)自由度，屬于過定位。因兩個(gè)定位面經(jīng)過精加工，垂直度較高，允許過定位。此外，由于分度盤直徑比較大、壁薄，采用如上定位方案，有利于提高定位的穩(wěn)定性與支撐剛度。圖3-1中B-B剖視圖所示削邊銷與定位襯套組合可限制工件六個(gè)自由度。 3.3刀具導(dǎo)向方案確定 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，此處，采用鉆模板與夾具體一體的結(jié)構(gòu)，有利于提高夾具剛度。鉆套與工件之間留有排削間隙。 3.4夾緊方案確定 3.4.1夾緊機(jī)構(gòu)的選擇 采用簡(jiǎn)單手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，使工件的裝卸迅速、方便，如圖3-2所示。 3.4.2夾緊力的計(jì)算分析 夾緊力的大小，對(duì)工件裝夾的可靠性，工件和夾具的變形，夾緊裝置的復(fù)雜程度等都有很大的影響，可根據(jù)公式計(jì)算夾緊力?？紤]到切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等因素，一般在粗加工時(shí)取K=2.5～3；精加工時(shí)取K=1.5～2。此處，通過受力分析可知，夾緊力方向與與鉆頭進(jìn)給方向相同，因此，所選夾緊機(jī)構(gòu)能夠滿足要求。 圖3-2 圖 3-3 3.5夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體必須將定位、導(dǎo)向、夾緊裝置鏈接成一體，并能正確地安裝機(jī)床上。本夾具采用鑄鐵夾具體，此方案安裝穩(wěn)定、剛性好，但周期較長(zhǎng)，成本略高。 3.6分度裝置設(shè)計(jì) 為了能在一次裝夾中完成均布圓周孔的加工，就要求在工件加工過程中按其需要進(jìn)行分度。即當(dāng)加工好工件的一個(gè)表面后，使夾具的某些部件連同工件轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度而不斷完成其余表面的加工。圖3-4為槍栓是對(duì)定分度機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其工作原理如下所述。 轉(zhuǎn)動(dòng)手柄5時(shí)，軸3一起回轉(zhuǎn)，通過銷2帶動(dòng)定位銷1回轉(zhuǎn)。由于定位銷外圓柱表面上有曲線槽，定位螺釘6圓柱頭嵌在曲線槽中，故定位銷回轉(zhuǎn)時(shí)便向右移動(dòng)，壓縮彈簧4而退出定位孔。完成分度后，重新反轉(zhuǎn)手柄，定位銷在彈簧的作用下沿曲線槽重新插入定位孔內(nèi)。 圖 3-4 3.7定位誤差分析與計(jì)算 定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)移位兩部分組成，定位誤差的大小是兩項(xiàng)誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即 =± 由3.2定位方案可知定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以=0。零件在定位襯套中定位時(shí)，由于（最小間隙）無法通過調(diào)整刀具預(yù)先予以補(bǔ)償，所以在加工尺寸方向上的最大基準(zhǔn)移位誤差可按最大孔和最小軸（配合代號(hào)H7/p6)求得（配合代號(hào)H7/p6)，則 ==0.087mm 綜上所述，夾具的定位誤差為=±=0.087mm，滿足要求。 4 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 4.1方案評(píng)價(jià) 1) 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定較為合理。 2) 6×32mm孔加工夾具設(shè)計(jì)的定位方案合理，通過分度裝置可以實(shí)現(xiàn)在一次裝夾中不斷加工6個(gè)表面。但當(dāng)分度裝置在工作負(fù)荷較大時(shí)，容易產(chǎn)生振動(dòng)，迫使定位銷受力變形，而影響加工精度。所以，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)鎖緊機(jī)構(gòu)，以防止分度盤松動(dòng)。 3) 分度回轉(zhuǎn)體與夾具體的連接不穩(wěn)固，可以通過改善二者結(jié)構(gòu)形式解決這一問題。 4) 鉆模板與底板鑄成一體的夾具體結(jié)構(gòu)雖然有助于提高剛度，但是增加了鑄造和加工難度。 5) 此零件適合于采用組合機(jī)床（夾具：浮動(dòng)鉆模板），進(jìn)行加工，以提高生產(chǎn)效率。 4.2結(jié)論 本設(shè)計(jì)方案基本達(dá)到課程設(shè)計(jì)的要求，但仍然有許多需要改進(jìn)之處。 5 體會(huì)與展望 5.1體會(huì) 1) 對(duì)知識(shí)的掌握不夠準(zhǔn)確，操作不夠熟練。 2) 作課程設(shè)計(jì)的正確態(tài)度：一是認(rèn)真, 二是快。 5.2展望 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(dòng)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。 參考文獻(xiàn) [1]陳國(guó)香，機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)，情話大學(xué)出版社，2006.5 [2]李彩霞，機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù)，上海交通大學(xué)出版社，2006.1 [3]黃健求，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.11 [4]陳宏鈞，實(shí)用金屬切削手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.9 [5]楊峻峰，機(jī)床及夾具，清華大學(xué)出版社，2005.3 [6]方子良，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，上海交通大學(xué)出版社，2005.1 [7]王伯平，互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004.4 [8]武良臣，敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用，煤炭工業(yè)出版社，2003.9 [9]孫麗媛，機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，冶金工業(yè)出版社，2002.12 [10]楊叔子，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8 [11]秦寶榮，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，中國(guó)建材工業(yè)出版社，1998.2