心軸加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,心軸,加工,工藝,鍵槽,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 設(shè)計說明書 論文題目： 心軸零件的機械加工工藝及夾具設(shè)計 所屬系部： 指導(dǎo)老師： 職 稱： 學(xué)生姓名： 班級、學(xué)號: 專 業(yè)： 年 月 日 心軸的機械加工工藝及夾具設(shè)計 【摘要】 本設(shè)計是基于心軸類零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。心軸類零件的主要加工表面是外圓及孔系。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)計遵循先面后槽的原則。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。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，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。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，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。 關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差 Abstract: This design is based on the processing procedures of shaft parts and the design of special fixture for some working procedures. The main machined surface of the shaft parts is the outer circle and the hole system. Generally speaking, it is easier to ensure the machining precision of the plane than to ensure the machining precision of the hole system. Therefore, this design follows the principle of the first face and the back groove. The processing of holes and planes is clearly divided into rough and finishing stages to ensure the machining accuracy of the hole system. The main process is that first the series of supporting hole fix and machine the top plane, in addition to the follow-up processes areindividual processes with top surface and hole positioning processing other series of hole and plane. The fixture is selected with special fixture, and the clamping way is mostly manual clamping, and the clamping is reliable, and the mechanism can not lock itself. Therefore, the production efficiency is high. It is suitable for large batch and assembly line processing. It can meet the design requirements. Key words: process, process, cutting amount, clamping, positioning, error 目 錄 第1章 緒論 1 第2章心軸零件分析 2 2.1心軸零件加工部位匯總 2 2.2心軸零件重要部位加工方案 2 2.3心軸零件基準(zhǔn) 2 2.4心軸零件各部位加工余量 3 第3章心軸毛坯圖設(shè)計 4 3.1心軸毛坯形式 4 3.2心軸毛坯圖 4 第4章心軸零件加工路線方案 5 4.1 加工路線方案一 5 4.2加工路線方案二 5 第5章心軸零件加工工藝過程卡片設(shè)計 7 5.1心軸零件加工設(shè)備匯總 7 5.2心軸零件加工刀具和量具匯總 8 5.3心軸零件加工工藝過程卡片 8 第6章 心軸零件加工各工序切削用量及基本工時 9 第7章 銑鍵槽夾具設(shè)計 15 7.1 定位基準(zhǔn)的選擇 15 7.2 計算切削力及夾緊力 15 7.3 主要元件的設(shè)計 16 7.4 對刀元件及夾具體 16 7.5 零件加工誤差分析 17 7.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 18 7.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 19 結(jié) 論 20 參考文獻 21 致 謝 22 第1章 緒論 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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械或機械制造業(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，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 心軸的加工工藝規(guī)程及銑鍵槽的夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(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)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 19 第2章心軸零件分析 題目給的零件是心軸類零件，主要作用是帶動齒輪傳動的作用。 零件的實際形狀如下圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。 圖2.1心軸零件圖 由零件圖可知，其材料為45#，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 2.1心軸零件加工部位匯總 心軸類零件主要加工表面為：1.外圓φ30mm、φ60mm外圓及端面，表面粗糙度值為0.8。2.外圓φ45mm、φ30mm，表面粗糙度值0.8。3.車退刀槽5Xφ28，5Xφ43，表面粗糙度值3.2。4.銑鍵槽，及表面粗糙度值3.2。 2.2心軸零件重要部位加工方案 心軸類共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： (1)．左端的加工表面： ? 這一組加工表面包括：左端面，φ30mm、φ60mm外圓。這一部份只有端面粗糙度要求。外圓要求高，粗車后半精車-磨削就可以達到精度要求。 (2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；φ45mm、φ30mm外圓，其要求也不高，粗車后半精車-磨削就可以達到精度要求。 2.3心軸零件基準(zhǔn) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準(zhǔn)的選擇，對像從心軸類這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。 對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。 選擇外圓Φ30mm作為定位精基準(zhǔn)比較就關(guān)鍵。 2.4心軸零件各部位加工余量 加工表面 工序（或工步）名稱 工序（或工步）余量 表面粗糙度（Ra ） 右端面 粗車 5 3.2 毛坯 5 ? 左端面 粗車 5 3.2 毛坯 5 ? 外圓Φ30 粗車 2Z=20 0.8 毛坯 2Z=20 ? 外圓Φ60 粗車 2Z=5 0.8 毛坯 2Z=5 ? 第3章心軸毛坯圖設(shè)計 3.1心軸毛坯形式 零件材料為45#，采用型材毛坯，在無毛坯圖的情況下，需實際了解毛坯的形狀、尺寸及機械性能等。不同的選材會影響到零件的使用，不同的選材會讓零件的使用壽命和其的生產(chǎn)成本變的大大的不同，所以零件的選材尤其重要。我可以型材來決定零件的選材，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。 3.2心軸毛坯圖 圖3.1 毛坯圖 第4章心軸零件加工路線方案 4.1 加工路線方案一 制定工藝路線的出發(fā)點，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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 10 型材 型材開料毛坯φ70X210 20 粗車 粗車右端面及外圓φ45mm、φ30mm 各留2mm加工余量 30 粗車 掉頭，粗車左端面，粗車外圓φ60mm、φ30mm各留2mm加工余量 40 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)處理 50 鉆 鉆兩端面中心孔 60 半精車 半精車右端面及外圓φ45mm、φ30mm 其中留0.5mm加工余量，其它外圓加工到尺寸 并進行倒角C2 70 半精車 掉頭，半精車左端面保證全長200mm，半精車外圓φ60mm、φ30mm，其中外圓留0.5mm加工余量，其它外圓加工到尺寸并進行倒角C2 80 車 車退刀槽5Xφ28(2處），5Xφ43 90 車 銑寬度為14的鍵槽 100 磨 磨φ30外圓(2處）、φ60外圓、φ45外圓 110 去毛刺 去毛刺 120 清洗 清洗 130 檢驗 檢驗 140 入庫 油封、入庫 4.2加工路線方案二 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 10 型材 型材開料毛坯φ70X210 20 粗車 粗車右端面及外圓φ45mm、φ30mm 各留2mm加工余量 30 粗車 掉頭，粗車左端面，粗車外圓φ60mm、φ30mm各留2mm加工余量 40 鉆 鉆兩端面中心孔 50 半精車 半精車右端面及外圓φ45mm、φ30mm 其中留0.5mm加工余量，其它外圓加工到尺寸 并進行倒角C2 60 半精車 掉頭，半精車左端面保證全長200mm，半精車外圓φ60mm、φ30mm，其中外圓留0.5mm加工余量，其它外圓加工到尺寸并進行倒角C2 70 車 車退刀槽5Xφ28(2處），5Xφ43 80 車 銑寬度為14的鍵槽 90 磨 磨φ30外圓(2處）、φ60外圓、φ45外圓 100 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)處理 110 去毛刺 去毛刺 120 清洗 清洗 130 檢驗 檢驗 140 入庫 油封、入庫 第5章心軸零件加工工藝過程卡片設(shè)計 上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設(shè)計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下： 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 10 型材 型材開料毛坯φ70X210 20 粗車 粗車右端面及外圓φ45mm、φ30mm 各留2mm加工余量 30 粗車 掉頭，粗車左端面，粗車外圓φ60mm、φ30mm各留2mm加工余量 40 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)處理 50 鉆 鉆兩端面中心孔 60 半精車 半精車右端面及外圓φ45mm、φ30mm 其中留0.5mm加工余量，其它外圓加工到尺寸 并進行倒角C2 70 半精車 掉頭，半精車左端面保證全長200mm，半精車外圓φ60mm、φ30mm，其中外圓留0.5mm加工余量，其它外圓加工到尺寸并進行倒角C2 80 車 車退刀槽5Xφ28(2處），5Xφ43 90 車 銑寬度為14的鍵槽 100 磨 磨φ30外圓(2處）、φ60外圓、φ45外圓 110 去毛刺 去毛刺 120 清洗 清洗 130 檢驗 檢驗 140 入庫 油封、入庫 5.1心軸零件加工設(shè)備匯總 ①.工序是粗車和半精車。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140型臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表4.2-7。 ②.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 ③.工序磨零件左右外圓面,這兩個面的要求精度都比較高,從經(jīng)濟角度看,采用萬能磨床M114W。 5.2心軸零件加工刀具和量具匯總 1.選擇刀具 ①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 ②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。 ③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機械加工工藝手冊》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。 2. 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。 5.3心軸零件加工工藝過程卡片 心軸類零件加工工藝過程卡片內(nèi)容詳見附頁。 第6章 心軸零件加工各工序切削用量及基本工時 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。 6.1.1 工序20 粗車右端面及外圓φ45mm、φ30mm，各留2mm加工余量 6.1.1.1確定切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故ap=2mm ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機床主心軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =2，=，==，= ⑦. 計算基本工時 （3-7） 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+= == （3-8） 6.1.2 工序30 掉頭，粗車左端面，粗車外圓φ60mm、φ30mm各留2mm加工余量。采用工序30確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下： a=2 f=0.65 n=380 v=50.4 T=56 6.1.3 工序60 半精車右端面及外圓φ45mm、φ30mm，其中留0.5mm加工余量，其它外圓加工到尺寸，并進行倒角C2 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C6140 機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 == ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機床主心軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= ⑥.計算基本工時 （3-15） 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則 = 6.1.5工序70 掉頭，半精車左端面保證全長200mm，半精車外圓φ60mm、φ30mm，其中外圓留0.5mm加工余量，其它外圓加工到尺寸并進行倒角C2。本工序仍半精車。已知條件與工序相同，車端面，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 6.1.6 工序80 車退刀槽5Xφ28(2處），5Xφ43機床CA6140普通車床，工件用夾具固定。 1) 切削深度 單邊余量為Z=1mm，一次切除。 2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=134m/min 4)確定機床主心軸轉(zhuǎn)速　　ns== 458r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。 所以實際切削速度== 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)==22.5mm; =4mm; =0mm; t=i==0.28(min) 工序90 銑寬度為14的鍵槽 機床的選擇：X52K型銑床 （1）選擇刀具：查，根據(jù)表2.1-72，因為銑削寬度，可查得立銑刀 2）查，根據(jù)表2.1-20，選擇7:24錐柄立銑刀，標(biāo)準(zhǔn)系列L=198mm，標(biāo)準(zhǔn)系列l(wèi)=63mm，粗齒數(shù)為4。 （2）選擇切削用量 1）決定銑削深度 銑削深度由工序決定，因為每次的銑削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銑削時為2mm。 2）決定每齒進給量 查，根據(jù)表2.1-72，當(dāng)銑削寬度=14mm時，銑刀的每齒進給量，取，所以。 3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 查，根據(jù)表2.1-75，可選擇高速鋼立銑刀，，粗銑，后刀面的最大磨損限度為0.3～0.5mm，查，根據(jù)表2.1-76，可選用的高速鋼立銑刀，其耐用度T=90min。 4）決定切削速度 查，根據(jù)表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（銑削余量較小時，） 銑削速度計算公式： 查，根據(jù)表2.1-77可查得： 所以 m/min r/min 查，根據(jù)表3.30，X52K型數(shù)控銑床的使用說明書，選擇： 這時實際切削速度為 m/min 6.1.7 工序100 磨φ30外圓(2處）、φ60外圓、φ45外圓 機床M114W萬能外圓磨床 1) 選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 350×40×127 其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×127 2) 切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　?。?8m/min 切削深度　?。?.0157mm/st 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3) 切削工時　　 式中　 D---被加工直徑　 b----加工寬度　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數(shù)　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪心軸向進給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　　?。?.5(min) 第7章 銑鍵槽夾具設(shè)計 7.1 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ30外圓和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ30外圓和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計本道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的φ30外圓的端面作為定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構(gòu)。 7.2 計算切削力及夾緊力 (1)刀具： 立銑刀φ14mm 機床： X52銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計算 選用壓板螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=6mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋鉸鏈壓板機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 7.3 主要元件的設(shè)計 依據(jù)《機床夾具設(shè)計手冊》對各個元件進行設(shè)計并對其標(biāo)記如下如下： 1. 定位鍵： A14h6 GB 2206-80 材料：45鋼 2. 壓板： A14×130 GB 2188-80 材料：45鋼 3. 銷 A10×28 GB/T 119.1-2000 材料：35鋼 4. 對刀塊 GB 2242-80 材料：20鋼 5. 螺釘 GB/T 68-2000 M5.5×25 6. 7.4 對刀元件及夾具體 根據(jù)工件加工表面形狀，對刀件可選用夾具零件及部件中的標(biāo)準(zhǔn)直角對刀塊。它的直角對刀面和工件被加工工序形相對應(yīng)，其間距等于塞尺厚度，設(shè)計塞尺厚度為3，并把對刀件安裝于夾具體的豎直板上。 根據(jù)銑床T行加工工序的寬度，選用寬度B=18mm,公差為h6的A型定位鍵來確定夾具在機床上的位置?！?】 夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體【7】。其基本厚度選為22mm,并設(shè)計精加工工序用螺栓緊固夾具用得U形加工工序耳座。根據(jù)所設(shè)計的各種元件、機構(gòu)、裝置，設(shè)計出夾具的形狀、結(jié)構(gòu)。 7.5 零件加工誤差分析 工件在夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主心軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 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： 注：V型塊夾角α=90°。 基準(zhǔn)位移誤差： 工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對一批工件來說，當(dāng)直徑由最小D－δD變大到D時，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出： ΔY== 基準(zhǔn)不重合誤差： 從圖（b）中設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動，當(dāng)工件直徑由最小D－δD變到最大D時，設(shè)計基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。 從圖(c)中可知，設(shè)計基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差. ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207 ΔD=0.00207＜T 即滿足要求 7.6 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 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谋砻嬉约皧A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取? 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。 7.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鏜床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為精銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 第8章 車端面夾具設(shè)計 結(jié) 論 通過課程設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。 在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。 本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 參考文獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機床夾具設(shè)計手冊[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4 [7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機械制造工藝學(xué)[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007 [12] 王光斗．機床夾具設(shè)計手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8． 致 謝 在課程設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，課程設(shè)計就會做得很困難。 這次課程設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師以其淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題，楊老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時詢問我課程設(shè)計的進展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計。 在論文工作中，得到了機電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成課程設(shè)計之時，我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！