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青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 1 摘要 本文介紹了離合齒輪的加工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程及其專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)本設(shè)計(jì) 進(jìn)一步了解了機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程的一般方法和步驟。聯(lián)系生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件進(jìn)行 工藝方案的比較選擇適當(dāng)方案；掌握根據(jù)生產(chǎn)的要求設(shè)計(jì)專(zhuān)用機(jī)床夾具的方法。 本文內(nèi)容包括：機(jī)械加工工藝的組成，工藝過(guò)程的作用，工藝規(guī)程的作用，工藝 規(guī)程的設(shè)計(jì)原則，生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算和生產(chǎn)類(lèi)型的確定，毛坯的制造形式，制造工藝中 基準(zhǔn)的選擇，零件的尺寸、形狀誤差和位置誤差的分析，機(jī)械加工工藝路線的確定， 各個(gè)工序的加工余量、工序尺寸。尺寸公差的確定及某些刀具的幾何參數(shù)的選擇和常 見(jiàn)的金屬切削機(jī)床的選用，機(jī)械加工各工序的切削深度、進(jìn)給量、些小速度的確定， 機(jī)械加工工時(shí)的計(jì)算，專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的基本要求，專(zhuān)用設(shè)計(jì)的依據(jù)、夾具裝置的選擇、 夾緊力的估算、定位誤差的分析、夾具的操作說(shuō)明。本文介紹的各個(gè)工序都要保證使 用功能要求、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，注意勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境 保護(hù)，提高可靠性出發(fā)進(jìn)行各個(gè)工序的工藝和夾具的比較和制定。為了更好的了解各 國(guó)先進(jìn)的工藝技術(shù)文本還選擇了兩篇相關(guān)的英文文獻(xiàn)進(jìn)行了可供讀者參考 關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；工藝；機(jī)械加工余量；工序；夾具；機(jī)床 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 2 Abstract In this paper, the processing gear off the design process and its dedicated fixture design process. Through the design of a better understanging of the engine machining process of the gengral process design methods and steps. Contace production at the scene of the actual conditions of the programme compared select the apptopriate progrannes; master in accordance with he requirements of the production design for the machine tool fixture methods and in accordance with commercial interesrs of the programme compared with the technical and economic analysis. This areicle includes: the composition of mechanical processing technology, the role of a point of order, the order of the design principles, the calculation of the Ptogramme of production and production types of identification, the rough form of manufacturing, manufacturing process in the choice of benchmarks, spare parts The size,shape and location of error of error, mechanical processing line of development, the variots processes machining allowance,process size, Tolerance and the determination of certain tools geometric parameters of common metal-cutting dpeed the identification, machining wotking hours, the fixture design gor the basic requirements, rhe basis for fixture design, the choice of fixture installation, the clamping force estimamates, positioning error the analysis, fixture instructions. This paper describes the various processes are guaranteed from the use of functional requirements, raising labor producticity, and ensure ptocessing qualitu, reduce labor intensity and attention to labor protection and environmental protection, to improve the reliability of the process and the process of comparison and the development of fixture. In order to better understand the countrides of advanced technology has also selected the two texts related to English literature afeference for readers. Keywords: Engine machining ; process;machining allowance；processes; fixture; Machine 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 3 目 錄 摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract………………………………………………………………………………Ⅱ 目錄……………………………………………………………………………………Ⅲ 第 1 章 緒論………………………………………………………………………1 第 2 章 零件的分析…………………………………………………………… 2 2.1 零件的作用…………………………………………………………………..2 2.2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定………………………………………..2 第 3 章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)………………………………………………………3 3.1 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖…………………………………..3 3.2 基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………………………3 3.3 確定毛坯的制作方式………………………………………………………..4 3.4 機(jī)械加工余量，毛坯尺寸的確定…………………………………………4 3.5 制定工藝路線………………………………………………………………...7 3.6 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備…………………………………………………...8 3.7 確定切削用量及基本時(shí)間…………………………………………………...9 第 4 章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………18 4.1 機(jī)床夾具介紹……………………………………………………………...18 4.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向……………………………………………………...18 4.3 機(jī)床夾具的定位及夾緊………………………………………………….. 19 4.4 工件的裝夾方式………………………………………………………….. 21 4.5 基準(zhǔn)及其分類(lèi)…………………………………………………………….. 22 4.6 工件的定位……………………………………………………………….. 23 4.7 常見(jiàn)定位方式及定位元件……………………………………………….. 24 4.8 工件的夾緊……………………………………………………………….. 25 4.9 設(shè)計(jì)宗旨………………………………………………………………….. 27 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 4 4.10 夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………….27 4.11 工件定位誤差分析…………………………………………………….….27 4.12 夾具簡(jiǎn)介………………………………………………………………...28 結(jié)論……………………………………………………………………………….…. 30 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………..31 致謝………………………………………………………………………………….. 32 附件 1………………………………………………………………………………..33 附件 2………………………………………………………………………………..34 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 5 第 1 章 緒論 本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的。 這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一 次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。因此， 它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我得到一次 在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(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(wèn)題， 保證零件的加工質(zhì)量。 （2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求， 設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)，出處， 能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng) 性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 6 第 2 章 零件分析 2.1 零件的作用 用于接通或斷開(kāi)主軸的反轉(zhuǎn)傳動(dòng)路線 2.2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 零件的工藝分析 通過(guò)對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要 求齊全。該零件屬盤(pán)套類(lèi)回轉(zhuǎn)體零件，它的所有表面均需切削加工，各表面的加工精 度和表面粗糙度都不難獲得。齒輪的基圓 的粗糙度要求 Ra0.8μm 有些偏高。125m? 一般 8 級(jí)精度的齒輪，其基準(zhǔn)孔要求 。2-38mm 的槽口相對(duì) 軸的軸線.6Ra?120m? 互成 90 度垂直分布，其徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 軸的軸線，軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是0 軸的左端面。同理五槽也是這樣定位基準(zhǔn)。120m? 離合齒輪的零件圖 圖 1-1 零件圖 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 7 第 3 章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 選擇毛坯時(shí)，應(yīng)考慮一下因素： 1. 零件材料的工藝性（如可鑄型和可塑性）以及零件對(duì)材料組織和性能的要求。 例如鑄鐵和青銅不能鍛造，只能選鑄造件。 2. 零件的結(jié)構(gòu)尺寸和外形結(jié)構(gòu)。 3. 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯方法的階級(jí)性。 4. 現(xiàn)場(chǎng)的條件，這里主要指毛坯制造的實(shí)際水平、設(shè)備狀況以及外設(shè)的可能性和 經(jīng)濟(jì)性，但同時(shí)也要考慮生產(chǎn)的發(fā)展，采用比較先進(jìn)的毛坯制造技術(shù)和先進(jìn)的毛坯鍛 造方法。 3.2 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擇得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(guò)程中回問(wèn)題百出，更有甚者，還 會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以下面的幾點(diǎn)為原則：a 應(yīng)選能加工出精基準(zhǔn)的毛坯表面作粗基準(zhǔn)。 b 當(dāng)必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時(shí)，應(yīng)選不加工的表面作為粗基準(zhǔn)。 c 要保證工件上某重要表面的余量均勻時(shí)，則應(yīng)選擇該表面為定位粗基準(zhǔn)。d 當(dāng)全部表 面都需要加工時(shí)，應(yīng)選余量最小的表面作為基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠的加工余量。 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工 件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。因本零件毛坯 是模鍛，鍛件度精度處于中等水平。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定 位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間 的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 8 可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類(lèi)零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車(chē)削、磨削 都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書(shū)表面，而且保證了各外圓表面 的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能 保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表 面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在 無(wú)心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。 并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。 這里主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行 尺寸換算，要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進(jìn)而保證零件 在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 3.3 確定毛坯的制作方式 該零件材料為 45 鋼?？紤]到車(chē)床在車(chē)削螺紋工作中要經(jīng)常正反旋轉(zhuǎn)，該零件在加 工過(guò)程中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量 不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為 2222 件，屬于大批量生產(chǎn)，而且零 件的輪廓尺寸不大，故采用模鍛成形。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是 應(yīng)該的。 3.4 確定機(jī)械加工余量，毛坯尺寸和公差 3.4.1 概念 加工余量是指加工過(guò)程中所切去的金屬厚度。余量有工序余量和加工總余量（毛 坯余量）之分。工序余量是相鄰兩個(gè)工序的工序尺寸之差，加工總余量是毛坯尺寸與 零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差。 由于工序尺寸有公差，故實(shí)際的切削余量大小不等。 影響加工余量的因素： （1） 被加工表面上道工序表面粗糙度和缺陷層。 （2） 被加工表面上道工序尺寸公差。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 9 （3） 被加工表面上道工序的行為公差。 （4）本道工序裝夾誤差。 3.4.2 確定加工余量的方法 1）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 2)分析及算法 3)查表修正法 鋼質(zhì)模鍛件的機(jī)械加工余量按 JB3835-85 確定。確定時(shí)，根據(jù)估算的鍛件質(zhì)量， 加工精度和鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)，由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-25 可查得除孔以外的各內(nèi)外 表面的加工余量?？椎募庸び嗔坑伞逗?jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-24 查得，表中余量值為單面余 量。 （1）鍛件公差等級(jí) 由該零件的功用和技術(shù)要求，確定其鍛件等級(jí)為普通級(jí) （2）鍛件質(zhì)量 根據(jù)零件的成品質(zhì)量 1.4kg,估算約為 2.5kg （3）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) S S=Md/Mw S=0.2 形狀復(fù)雜系數(shù)為 S3 （4）鍛件材質(zhì)系數(shù) M 由于該鍛件為 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)屬 M1 級(jí)。 確定機(jī)械加工余量 （5）根據(jù)鍛件質(zhì)量、兩級(jí)那表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)，由此查的單邊余量在厚 度、水平方向?yàn)?1.7～2.2mm，即鍛件各外徑的單面余量為 1.7～2.2mm，各軸向尺寸的 單面余量為 1.7～2.2mm。鍛件中心兩孔的單面余量查的為 2.5mm。 3.4.3 確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適應(yīng)于機(jī)械加工表面粗糙度 Ra>3.2μm。Ra3.2μm，因此125m? 這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上所查的加工余量即可。 孔需要125m? 精加工達(dá)到 Ra0.8μm，參考磨孔余量確定精鏜孔單面余量為 0.5mm。 綜上所述，確定毛坯尺寸 3.4.4 確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)查的。本零件毛坯尺寸允 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 10 許偏差 表 1-1 離合齒輪毛坯尺寸 零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸m137? 5 mm147?20 2 25 2 9m1? 2 mm106?02 2 896 2 92mH78? 4 mm74?5 2 6010 2 122 2 m 表 1-2 離合齒輪毛坯尺寸允許偏差 鍛件尺寸 偏差 鍛件尺寸 偏差m147? +1.7 -0.8 92?+1.5 -0.72 +1.5 -0.7 m67+0.6 -1.4m10? +1.5 -0.7 12+1.7 -0.598 +1.5 -0.7 m47?+0.6 -1.4 3.4.5 設(shè)計(jì)毛坯圖 （1）確定圓角半徑 鍛件的內(nèi)、外圓角半徑查手冊(cè)確定。本鍛件各部分的 t/H 為> 0.5~1,為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，本鍛件的內(nèi)外圓角半徑分別取相同數(shù)值，結(jié)果為： 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 11 外圓角半徑 6m=r 內(nèi)圓角半徑 3R 以上所取得圓角半徑數(shù)值是能保證各表面的加工余量。 （2）定模鍛斜度 本鍛件由于上、下模膛深度不相等，模鍛斜度應(yīng)為模膛較深的 一側(cè)計(jì)算。 ,外模鍛斜度 °，內(nèi)模鍛斜度0.3952/1 HB, 132/ L/B??5?? °。7?? （3）確定分模位置 由于毛坯是 的圓盤(pán)類(lèi)鍛件，應(yīng)采取軸向分模，這樣可D? 沖孔，使材料利用率得到提高。為了便于起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在模鍛過(guò)程中錯(cuò)移， 選擇最大直徑即齒輪處的對(duì)稱(chēng)平面為分模面，分模線為直線，屬于直分模線。 （4）確定毛坯的熱處理方式 鋼制齒輪毛坯經(jīng)鍛造后應(yīng)安排正火，以消除殘余的 鍛造應(yīng)力，并使不均勻的金相組織通過(guò)重新結(jié)晶而得到細(xì)化、均勻的組織，從而改善 加工性。 下圖為本零件的毛坯圖 圖 1-2 毛坯圖 3.5 制定工藝路線 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 12 工序 1 以外圓面 和端面為定位，粗車(chē)外圓面 ，粗車(chē)端面 B，132m?138.4m? 粗鏜孔外圓 ，拉花鍵孔。09 、5 82 工序 2 以外圓面 和端面定位，粗車(chē)外圓面 ，粗車(chē)端8.4 0、2 面 A 及粗鏜孔 。16m?1? 工序 3 鉗工去毛刺 工序 4 外圓面 和端面定位，半精車(chē)外圓面 ，半精車(chē)38.4m15m20? 端面 A 及半精鏜孔 。2、01? 工序 5 以外圓面 φ115mm 和端面定位，半精車(chē)外圓面 、半精車(chē)端面 B，37 半精鏜孔 。69? 工序 6 鉗工去毛刺。 工序 7 以孔 和端面定位，滾齒。82H7m 工序 8 以孔 和端面定位，齒部倒角。? 工序 9 以孔 和端面定位，銑五爪槽。 工序 10 以孔 和端面定位，銑寬 38mm 的槽。2H7 工序 11 五爪槽的熱處理。 工序 12 校正花鍵槽 。 工序 13 剃齒。 工序 14 齒端熱處理。 工序 15 校正花鍵槽。 工序 16 冷擠齒。 工序 17 終檢入庫(kù)。 3.6 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 （1）選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 工序 1、2、3、4 是粗車(chē)、半精車(chē)，粗鏜、半精鏜。 車(chē)削的各工序的步數(shù)不多， 成批生產(chǎn)的要求不是很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件外廓尺寸 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 13 不大，精度要求不是很高，選用最常用的 C620-1 型臥式車(chē)床即可。鏜孔的各工序由于 加工的零件外廓的尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車(chē)床上鏜孔。由于要求的精度較高， 表面粗糙度數(shù)值較小，需選用較精密的車(chē)床上才能滿(mǎn)足要求，因此選用 C616A 型臥式 車(chē)床。 工序滾齒 從加工要求和尺寸大小考慮，選用 Y3150 型滾齒機(jī)較合適。 工序用三面刃銑刀粗銑及半精銑銑槽，應(yīng)選用臥室銑床。考慮本零件屬成批生產(chǎn)， 所選機(jī)床使用范圍較廣為宜，故選用的 X62 型銑床能滿(mǎn)足加工要求。 （2）選擇夾具 本零件除粗銑及半精銑槽工序用到專(zhuān)用夾具外，其他各工序使用 通用家具即可。前四道車(chē)床工序用三爪自定心卡盤(pán)，滾齒工序用心軸。 （3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具 在車(chē)床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金刀具和鏜刀。加工鋼制零件采用 YT 類(lèi)硬質(zhì)合，粗加工用 YT15，半精加工用 YT30。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn) 位車(chē)刀。切槽刀宜選用高速鋼。 滾齒采用 A 級(jí)單頭滾刀能達(dá)到 8 級(jí)精度。滾刀的選擇，選模數(shù)為 2.5mm 的Ⅱ型 A 級(jí)精度滾刀。 銑刀選用鑲齒三面刃銑刀。零件要求銑切深度為 14mm，銑刀直徑應(yīng)為 100- 160mm。 （4）選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。 3.7 確定切削用量及基本時(shí)間 3.7.1 粗車(chē)加工工序的切削用量及其基本時(shí)間的確定 切削用量包括背吃刀量 ，進(jìn)給量 f 和切削速度 v.確定順序是先確定 , pa pa 車(chē)床型號(hào)：C620-1 臥式車(chē)床。工件裝卡在三爪自定心卡盤(pán)中。 刀具：YT15 硬制合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀，由于 C620-1 車(chē)床的中心高 200mm，故選刀桿 尺寸 B×H=16×25=200，刀片厚度為 4.5mm，選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱形前刀 面。前角 =12°，后角 =6°，主偏角 =90 度，負(fù)偏角 ’=10°，刃傾角 = 0 度，0?0?rkrks? 刀尖圓弧半徑 = 0.8mm。?? （1）確定粗車(chē)外圓 確定被吃刀量 粗車(chē)雙邊余量為 8.6mm，顯然138.4m?pa 為單面余量， =4.3mm。papa 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 14 確定進(jìn)給量 ? 根據(jù)手冊(cè)查的，在粗車(chē)鋼材、刀桿尺寸為 16mm×25mm、 >3mm、工件直徑為 100 400mm 時(shí)，?=0.6 1.2mm/r，按 C620-1 車(chē)pa~~ 床的進(jìn)給量，選擇 ?=0.6mm/r。 確定的進(jìn)給量尚需要滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校核。 進(jìn)行校核：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 紀(jì)明剛編寫(xiě)，表 10-1 查的：45 鋼調(diào)制后 ，650Mpa?p C620-1 車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力 。350Nmax?F 查 8、工藝手冊(cè)表 8.4.10 得： 修正系數(shù)： ， ， ， 1 ?mK0.89 PF1. RsFK1?sF? 總修正系數(shù)： （3-1）03.??? 進(jìn)給力： （3-2）5N6526 1.7.0? （3-3）79=×9 F 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，后刀面最大磨損量為 1mm，耐用度 T=1h。 計(jì)算切削速度：按切削手冊(cè)表 1.27，切削速度的計(jì)算公式為 （3-4） vvxympzCkTaf? 式中， ， ， ，291=Cv0.5 xv.2 =yv0. /in48 （3-5）w cd?1? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 18r/min= 根據(jù) C620-1 選擇主軸轉(zhuǎn)速 n=120r/min 則實(shí)際切削速度為： （3-6）54.8m/ind/10n??cV 校驗(yàn)車(chē)床功率： （3-7）)6/(4?cFP 1.6kw=、0×5179、= 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 15 修正系數(shù) （3-8）1.480.931.8 K??? 機(jī)床主軸允許功率為 ,因此可以在次車(chē)床上進(jìn)行加工。7kw=Pe 最后決定切削用量 。5.m/in=v2r/in,、.6mf4.3 p? （2）確定粗車(chē)外圓 及齒輪的兩端面的切削用量，采1012?? 用車(chē)外圓 的刀具加工這些表面，車(chē)外圓 的背吃刀量m4.381? 16? =1.5mm，外圓 的背吃刀量 =2mm，齒輪兩端面的背吃刀量 =1.3mm。pa0papa 的進(jìn)給量 ,齒輪兩端面的進(jìn)給量1、629 0.6m/r=f .主軸的轉(zhuǎn)速與車(chē)外圓的轉(zhuǎn)速相同。/r 0.5=f 各工序的加工時(shí)間 ① 確定粗車(chē)外圓 的基本加工時(shí)間。車(chē)外圓基本時(shí)間為 4.381? （3-9） ifllifLTnnj 3211?? ② 式中， , , =90°， ， ， ，m56?l )~(ta1rpklrk02?l3l0.6m/r?f2r/s?n s483211??nnj fllifLT 外圓 的加工條件和外圓 的相同，則：0m、612m?? m.1? 外圓 的加工時(shí)間： =48 s（l=54mm） ifllifLTnnj 3211?? 外圓 的加工時(shí)間： = 20 s（l=22mm ） 16? ifllifnnj 3211 外圓 的加工時(shí)間： =18 s（l=20mm ） m0 ifllifLTnnj 3211?? ③ 確定粗車(chē)端面的加工時(shí)間 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 16 （3-10） ifllifLTnnj 3211?? 式中， 321 lldL??? A 端面 , , , , °， ， 6m01?)3~2(tan1?rpkl 90kr?2m1l ， ， , , ，則：42?l03l.52/rf.r/sn?i 191ifLTnj B 端面， d=138.4mm,d1=110mm, , =90°， =2mm， =4mm )3~2(ta1??rpklrk1l2l ， =0， =0.52mm/r, =2.0r/s, =1，則：3lfni =33 sifLTnj?1 （3）確定粗鏜 孔的切削用量所選用刀具為 YT15 硬質(zhì)合金、直徑為 20mmm82? 的圓形鏜刀。 確定背吃刀量 雙邊余量為 4mm，則 =2mmpapa 確定進(jìn)給量 根據(jù)表 5-115，當(dāng)粗鏜鋼料、鏜刀直徑為 20mm、 2mm、鏜刀f pa 伸出長(zhǎng)度為 100mm 時(shí)， =0.15—0.30mm/r，現(xiàn)取 =0.2 mm/r。f f 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 車(chē)刀后面最大磨損量為 1，耐用度為 T=60min。 確定切削速度 v，按計(jì)算公式確定 （3-11）v vxympzCkTaf? 式中 ，0.468=.5×80.9= 、6in0.2= 、.15 x2= m91 Cvvvv 則 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 17 78m/in46.02.5.160902. ????v31r/i87?dn 按 C620-1 車(chē)床的轉(zhuǎn)速，選擇 n=305r/min。 確定粗鏜 孔的切削用量，它們跟粗鏜 孔的加10m、9510m?? m28? 工條件相同， 的轉(zhuǎn)速 ,選擇車(chē)床的轉(zhuǎn)速為 230 r/min，26r/in?dvn? 的轉(zhuǎn)速 =241r/min,選擇車(chē)床的轉(zhuǎn)速為 230 r/min。103?dvn?10? 確定粗鏜 的基本時(shí)間。選擇鏜刀的主偏角82m? 045r?? （3-12） 123illTifn?? 式中， .,i=.,n.，f=l l.=，ll 1r/s76m/045364321 =58s12iTifn?? 孔 的加工條件跟孔 φ82mm 的加工條件相同，則：0m、9510m?? 孔 ， =21s18= l 123illTifn?? 孔 ， =19s6 59l?123illif 孔 ， =14s1m=、 10l 123illTifn?? 確定工序的基本時(shí)間： 296s=13+2583+198047+8= 51jij??i 3.7.2 半精加工工序的切削用量及其基本時(shí)間的確定 切削用量 本工序?yàn)榘刖庸?。已知條件和粗加工工序的條件相同。 1， 確定半精車(chē)外圓 確定被吃刀量 粗車(chē)雙邊余量為 1.4mm，顯然137m?pa 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 18 為單面余量， =0.7mm。：可選刀具為 YT15 硬制合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀，車(chē)刀形狀、papa 刀桿尺寸及刀片厚度均和粗車(chē)的相同，車(chē)刀幾何形狀為前角 =12°，后角 =8°，0?0? 主偏角 °，負(fù)偏角 ’=5°，刃傾角 °，刀尖圓弧半徑 。90?rkrk0 ?s?.5m ??? 確定進(jìn)給量 ? 根據(jù)手冊(cè)查的，按 C620-1 車(chē)床的進(jìn)給量，選擇 。.3/r? 由于半精加工，切削力小，故不需要校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，后刀面最大磨損量為 0.4mm，耐用度 。0minT? 計(jì)算切削速度：按切削手冊(cè)表 1.27，當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金車(chē)刀加工 =600-700Mpa 鋼b? 材、 1.4mm、 0.38mm/r 時(shí)，切削速度為 v=156m/min。paf 切削速度的修正系數(shù)： ， ，其余修正系數(shù)為 1，故0.81 ?kvK.5Tv43m/in56?? r/idn? 按照 C620-1 車(chē)床的轉(zhuǎn)速，選擇 ，實(shí)際切削速度為r/s 6.17370/in? 。半精加工機(jī)床功率也可不校核。2.7m/s?v 最后決定切削用量 。159m/in= v30r/in, 、.m/r=f 0. p? 2，確定粗車(chē)外圓 及齒輪的兩端面的切削用量，采用車(chē)外圓152? 的刀具加工這些表面，車(chē)外圓 的背吃刀量 ，齒137? 1520?0.?pa 輪兩端面的背吃刀量 。 的進(jìn)給量 ,齒輪兩端.3?pa .3/r=f 面的進(jìn)給量 .主軸的轉(zhuǎn)速與車(chē)外圓的轉(zhuǎn)速相同。0.m/r=f 各工序的加工時(shí)間 ④ 確定半精車(chē)外圓 Φ137mm 的基本加工時(shí)間。車(chē)外圓基本時(shí)間為 （3-13） ifllifLTnnj 3211?? 式中， , ， =90°， ， ， ，m56 ?l )3~2(ta1?rpkl rk02?l3l0.3m/r=f 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 19 6.17r/s?n 31s1?ifLTnj 外圓 的加工條件和外圓 的相同，則：5m、120?8.4m? 外圓 的加工時(shí)間： 7.6s（l=12mm）??ifLTnj1 外圓 的加工時(shí)間： 11 s（l=18mm）15ifnj1 ⑤ 確定半精車(chē)端面的加工時(shí)間 ifLTnj?1 式中， 321lldL??? A 端面 , , , °，102m= d5, )3~2(tan1??rpkl 90?rk ，則： 6.7r/s, .3/r, 、0= 4m 2= 31 inflll 10.31?ifLTnj B 端面， , , °，0m= d137, 1 )3~2(tan1??rpkl 90?rk ，則：= 6.7r/s, .3/r, 、 4m= 2 31 inflll 11?ifLTnj 3，確定半精鏜 孔的切削用量所選用刀具為 YT15 硬質(zhì)合金、直徑為102? 20mm 的圓形鏜刀，耐用度為 T=60min。 確定背吃刀量 雙邊余量為 1mm，則 =0.5mmpapa 確定進(jìn)給量 現(xiàn)取 =0.1 mm/r。ff 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 20 確定切削速度 v，按計(jì)算公式確定 （3-14）vvxympz CkTaf? 式中， =291， =2， =0.15， =0.2， =60min， =0.9×0.8×0.65=0.468vCmvxv vk 則 183/min9.0.160225.. ??? 57.4r/i?dvn 按 C620-1 車(chē)床的轉(zhuǎn)速，選擇 n=600r/min=10 r/s，則實(shí)際切削速度 v=192.2r/min=3.2m/min。 確定半精鏜 φ110mm，φ96mm 孔的背吃刀面 =0.5mm，它們跟粗鏜 φ102mm 孔pa 的加工條件相同 確定半精鏜 φ102mm 的基本時(shí)間，選擇鏜刀的主偏角 045r?? （3-15） 123illTifn?? 式中 ， 。1=i0r/s,n0.1m/,=f、lm 4l3.5=l 、10ml 321 =17.5s1iTifn?? 孔 φ110mm，φ96mm 的加工條件跟孔 φ102mm 的加工條件相同，則： 孔 φ110mm ，l=18mm， =25.5s123illifn?? 孔 φ96mm ，l=16mm， =23.5s123illTif 確定工序的基本時(shí)間： 12.s3.52.17.5.651 ?????jiij 3.7.3 齒輪加工工序 1， 切削用量 本工序?yàn)闈L齒，選用標(biāo)準(zhǔn)的高速鋼單頭滾刀，模數(shù) m=2.5mm， 直徑 ?90mm。工件齒面要求表面粗糙度為 1.6μm，選擇工件每轉(zhuǎn)滾刀軸向進(jìn)給量aR 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 21 ，按照 Y3150 型滾齒機(jī)進(jìn)給量表選 。1.0m/r-8?af 0.83m/r?af 根據(jù)切削速度的計(jì)算公式確定齒輪滾刀的切削速度： （3-16） vxyamkfTCvv? 式中， 0.64=8×.k 、-0.5= x.8 2.5= 、0.83/r=f 24in 、T36= V vvvac ，則 79in?v9.r/min0.1???d 按照 Y3150 型滾齒機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速，選 。實(shí)際切削速度為1.72/s=3/in 。0.49m/s=29.1/in v 加工時(shí)的切削功率按下式計(jì)算 （3-17）c cccc pqupxypkvzdmfCP310? 式中， ， ， ， ， ， 124?pcC0.9pcy.7pc-.?pc0pc.83m/r,?f , , , , 。2.5m9d5z2/inv2k037kwcP Y3150 型滾齒機(jī)的主電動(dòng)機(jī)功率 。因此 小于 ，故所選擇的切削用量3w?EPcPE 可在該機(jī)床上使用。基本時(shí)間 用滾刀滾圓柱齒輪的基本時(shí)間為： （3-18）aqnf zlB)cos(Tj21??? 式中， ，0.83m/s=f.7r/s,i 、=50z = 、56m Ba?l1.m)3~2()( 21 ??????hdl （3-19） sqnfzlTaj 46183.05)756(cos21??? 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 22 第 4 章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 4.1 機(jī)床夾具介紹 夾具最早出現(xiàn)在 1787 年，至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的 結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴(lài)勞 動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過(guò)程中的一種輔助工具；第二階段 是隨著機(jī)床、汽車(chē)、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門(mén)類(lèi)才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、 夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之 一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系 統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。夾具 的現(xiàn)狀幾生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，盡管?chē)?guó) 際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明中不批，多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類(lèi)數(shù)的 85%左右。 然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具，在一個(gè)具有只能感等生產(chǎn)的能力工 廠中約擁有 13000~15000 套專(zhuān)用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔 4 年 就要更新 80%左右的專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量只有 15%左右，特別最近年來(lái)柔 性制造系統(tǒng)（FMS） 、數(shù)控機(jī)床（NC） ，加工中心（ MC）和成組加工（GT）等新技術(shù) 被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。 綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求： （1）能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 （2）能裝夾一組相似性特征的工件 （3）適用于精密加工的高精度的機(jī)床 （4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù) （5）采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 4.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面： （1）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必也相應(yīng)提高對(duì)其精度要求。精密化夾具的結(jié) 構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度可達(dá)正負(fù) 0.1，用于精密車(chē)削的高精 度三爪卡盤(pán)，其定心精度為 5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 23 讀可達(dá) 0.2~0.5um。 （2）高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，常見(jiàn)的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動(dòng)力 模塊的夾具等。例如使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了 5 倍左 右；而高速卡盤(pán)則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速 9000r/min 的條件下能正常夾緊工件，使切削速度 大幅度提高。 （3）柔性化 夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過(guò)調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因 素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具 有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾 具、數(shù)控夾具等，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。 （4）標(biāo)準(zhǔn)化 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近 的夾具元件和不見(jiàn)的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、 元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造 了良好的條件。目前，我國(guó)已有夾具零件、部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB2148~2249- 80，GB2262~2269-80 以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔 性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢(shì)，這類(lèi)夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)和 有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣 泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造 業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正 確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重 要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。 4.3 機(jī)床夾具的定位及夾緊 概述 在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱(chēng)為夾具。它是用來(lái)固定 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 24 加工對(duì)象，使之占有正確位置，一接受施工或檢測(cè)的裝置。 機(jī)床夾具的概念 在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置， 確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過(guò)程，稱(chēng)為工件的定位。定位后將其固 定，使其在加工過(guò)程中始終保持定位位置不變的操作稱(chēng)為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上 定位、夾緊的過(guò)程稱(chēng)為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱(chēng)為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。 機(jī)床夾具的組成 （1）機(jī)床夾具的基本組成部分 ①定位裝置 該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。 ②夾具裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過(guò)程中正確位置不變。 ③夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過(guò)它將夾具所有的元件構(gòu)成一個(gè)整體。 （2）機(jī)床夾具的其他特殊元件或裝置 ①連接元件 根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工 作臺(tái)上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置。 如機(jī)床夾具所使用的過(guò)渡盤(pán)，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 ②對(duì)刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對(duì)刀快調(diào)整銑刀加工前的位置。對(duì)刀時(shí)，銑刀不與對(duì) 刀快直接接觸，而用塞尺進(jìn)行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對(duì)刀快工作表面。 ③導(dǎo)向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。 ④其他元件或裝置 根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預(yù)出器 個(gè)平衡快等。這些元件或裝置需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。 隨行夾具 3）機(jī)床夾具的分類(lèi) 根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度，可將夾具氛圍以下幾種：通用夾具， 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 25 專(zhuān)用夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。 其中專(zhuān)用夾具是針對(duì)某一種工件的某道工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操 作迅速方便。專(zhuān)用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)與制造。專(zhuān)用夾具定位精度高， 一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工時(shí)，顯著 提高效率，另外利用專(zhuān)用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專(zhuān)用夾具是為滿(mǎn)足某個(gè) 工件某道工序的加工需要而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，所以它的適用范圍較窄。此外、專(zhuān)用夾具的 設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)。當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí)，往往因無(wú)法再使用而報(bào)廢，因此，專(zhuān)用夾具主要 適用于產(chǎn)品品種相對(duì)穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。 4） 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機(jī)械加工 中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面的作用： 保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，所以在 機(jī)械加工中，可以保證工件各個(gè)表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素 的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個(gè)找正對(duì)刀所花費(fèi)的時(shí)間，因此可以縮短 輔助時(shí)間。另外，采用夾具裝夾或，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)操作工人的技術(shù)水平的要求可 以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途 使用專(zhuān)用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。這 是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車(chē)床或搖臂鉆床上安 裝鏜摸夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工，一充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。 改善勞動(dòng)條件和保證生產(chǎn)安全 使用專(zhuān)用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)。 4.4 工件的裝夾方式 工件在機(jī)床上的裝方式有以下三種方法： 直接找正法 在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 26 直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度、找正方法和所 用工具及工人的技術(shù)水平。此法一般多用于單件小批生產(chǎn)和精度要求特別高的場(chǎng)合。 劃線找正法 在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯 精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 用夾具裝夾 即通過(guò)夾具上的定位元件使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。 此法使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。 上述用裝夾工件的方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）工件在夾具中的定位，是通過(guò)工件上的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位元件相接觸 而實(shí)現(xiàn)的。 （2）由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置（也有在加工過(guò)程中再進(jìn)行找正的） ， 因此，工件通過(guò)夾具相對(duì)于機(jī)床也就有了正確的位置。 （3）通過(guò)夾具上的對(duì)刀裝置，保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置。 4.5 基準(zhǔn)及其分類(lèi) 機(jī)器零件是由若干個(gè)表面組成的。這些表面之間的相對(duì)位置關(guān)系包括兩方面的要 求：表面見(jiàn)的位置尺寸精度和相對(duì)位置精度。研究零件表面的相對(duì)位置關(guān)系，是離不 開(kāi)基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就不無(wú)法確定表面的位置。 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根 據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類(lèi)。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 工藝基準(zhǔn) 零件在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為 裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。 （1）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱(chēng)為裝配基準(zhǔn)。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 27 （2）測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱(chēng)為測(cè)量基準(zhǔn)。 （3）工序基準(zhǔn) 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)， 稱(chēng)為工序基準(zhǔn)。 （4）定位基準(zhǔn) 工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為定位基準(zhǔn)。 需要說(shuō)明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、 對(duì)稱(chēng)面等，它們是由某些具體表面來(lái)體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱(chēng)為定位基準(zhǔn)。 4.6 工件的定位 工件定位的基本原理 工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置，它包括工 件在夾具的定位、夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對(duì)于刀具和整個(gè)工藝系統(tǒng)的調(diào)整等 工作過(guò)程。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加 工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 六點(diǎn)定位原則 定位，就是限制自由度。通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用合理設(shè) 置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是 工件定位的“ 六點(diǎn)定位原則 ” 。 工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況 Ⅰ完全定位 六個(gè)支承點(diǎn)限制了工件的全部自由度，稱(chēng)為完全定位。 Ⅱ不完全定位 根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱(chēng)為不完 全定位。 Ⅲ欠定位 根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制的定位，稱(chēng)為欠定位。器定 位無(wú)法保證加工要求，所以是決不允許的。 Ⅳ過(guò)定位 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 28 夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度的現(xiàn) 象，稱(chēng)為過(guò)定位。過(guò)定位中常會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。 消除或減小過(guò)定位所引起的干涉，一般有兩種方法： 一種是提高定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。 一種是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，使定位元件在重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。 4.7 常見(jiàn)定位方式及定位元件 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等， 他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素。 、、 工件及平面定位 1 主要支承 主要支承用來(lái)限制工件的自由度，起定位作用 ①固定支承 ②可調(diào)支承 ③自位支承 ⑵ 輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性 ①螺旋式輔助支承 ②自位式輔助支承 ③推引式輔助支承 ④液壓鎖緊的輔助支承 2）工件以圓柱空定位 （1）圓柱銷(xiāo) （2）圓錐銷(xiāo) （3）圓柱心軸 3）工件以外圓柱面定位 （1）在 V 形塊中定位 （2）在圓孔中定位 （3）在半圓孔和圓錐孔中定位 4.8 工件的夾緊 在機(jī)械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過(guò)程。工件定 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 29 位以后需要通過(guò)一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過(guò)程中，不 會(huì)由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動(dòng)，以 保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱(chēng)為夾緊裝置。 １） 夾緊裝置的組成及基本要求 （1）夾緊裝置的組成 ①力源裝置 ②中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 作用如下： Ⅰ 改變夾緊作用力的方向 Ⅱ 改變夾緊作用力的大小 Ⅲ 具有一定的自鎖性能 ③夾緊元件 （2）對(duì)夾緊裝置的基本要求 ①夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置 ②夾緊力的大小要適當(dāng) ③夾緊裝置要操作方便 ④結(jié)構(gòu)要進(jìn)湊簡(jiǎn)單，有良好