1底板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程底板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑床夾具設(shè)計(jì)及銑床夾具設(shè)計(jì)摘要：在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對(duì)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(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。機(jī)械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對(duì)于我們國(guó)家來(lái)說(shuō)，它關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的方方面面。近年來(lái)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動(dòng)化水平日益提高。同時(shí)由于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進(jìn)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。機(jī)械制造過程及檢測(cè)，檢驗(yàn)中，都要使用大量的夾具夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)取Ｒ虼?，如何設(shè)計(jì)好機(jī)床夾具則成了機(jī)械制造的一項(xiàng)重要任務(wù)。機(jī)床夾具是夾具中的一種，將其固定到機(jī)床上，可以使被加工件對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并克服切削力的影響，使加工順利進(jìn)行。機(jī)床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。 此次論文，主要是對(duì)普通臥式銑床上槽類零件的專用夾具進(jìn)行研究、分析。 關(guān)鍵詞：工序；工藝；定位方案；專用夾具；臥式銑床； 2MachiningMachining processprocess planningplanning ofof thethe bottombottom partsparts andand millingmilling fixturefixture designdesignAbstract：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. Machinery industry is a basic industry, for our country, it is related to aspects of beneficial to the peoples livelihood. In recent years the field of machinery industry towards high precision, high quality, high efficiency, low-cost development, digitalization, automatization level is improved. At the same time as the development of machinery industry, other industries are also facing high depth forward, the development of mechanical industry is becoming more and more important. Mechanical manufacturing process and testing, inspection, will use a lot of fixture. The fixture is to be able to make products according to the technical requirements of accurate positioning and tight clamping technology device, it is mainly used to ensure the product processing quality, reduce labor intensity auxiliary products detection, display, transportation etc. Therefore, how to design the fixture has become an important task of mechanical manufacturing. Machine tool fixture fixture in a, be fixed to the machine, can be processing tool and the tool to maintain the correct relative position, and to overcome the effect of the cutting force, smooth processing. Machine tool fixture for universal jig and fixture two. This paper, mainly on the general vertical milling machine slot parts of the special fixture for research, analysis. Key words：The process；worker one；orient the scheme； Special fixture； vertical milling machine；目錄1目錄目錄第一章 緒論.11.1 本課題研究的內(nèi)容.11.2 夾具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向.11.2.1 夾具發(fā)展現(xiàn)狀.11.2.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具發(fā)展方向.11.3 工藝規(guī)程.21.3.1 工藝規(guī)程簡(jiǎn)介.21.3.2 工藝規(guī)程主要內(nèi)容.21.4 研究的目的及意義.2第二章 零件圖工藝分析.42.1 普通銑床上銑削順序安排.42.2 銑床上加工分析.6第三章 工件定位與裝夾.83.1 工件定位.83.2 工件的裝夾與夾具.8第四章 加工工序與工步的劃分.9第五章 刀具選擇.10第六章 銑削用量的選擇.116.1 選擇銑削用量的原則.116.1.1 銑削層深度的選擇.116.1.2 進(jìn)給量的選擇.116.1.3 銑削速度的選擇.116.2 切削用量的計(jì)算.116.3 機(jī)械加工工藝卡片.13第七章 夾具的概述.227.1 夾具的一般概念.227.2 夾具設(shè)計(jì)的基本要求.227.3 機(jī)床夾具的分類.227.4 柔性?shī)A具.22第八章 夾緊裝置的組成及其設(shè)計(jì)原則.238.1 夾緊裝置的組成.238.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則.238.3 確定夾緊力的基本原則.238.3.1 夾緊力三要素.23目錄 28.3.2 減小夾緊變形的措施.248.4 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求.25第九章 銑床夾具設(shè)計(jì).269.1 定位方案.279.1.1 六點(diǎn)定位原理.279.1.2 應(yīng)用定位原理幾種情況.279.1.3 確定要限制的自由度.289.1.4 定位方案選擇.289.1.5 計(jì)算定位誤差.299.2 夾緊方案.319.3 對(duì)刀方案.329.4 夾具體與定位鍵.329.5 夾具的三維示意圖.32結(jié)束語(yǔ).34致謝.35參考文獻(xiàn).36附錄一：英文資料原文.37附錄二：英文資料譯文.42附錄三：底板零件工程圖.45目錄1第一章第一章 緒論緒論1.11.1 本課題研究的內(nèi)容本課題研究的內(nèi)容本課題主要是根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的機(jī)械制造行業(yè)的技術(shù)力量，結(jié)合現(xiàn)實(shí)工作中普通臥式銑床在加工多樣化的批量產(chǎn)品中所遇到的困難與不足，進(jìn)行研究、分析，設(shè)計(jì)零件加工工藝規(guī)程并尋找最優(yōu)良的銑床專業(yè)夾具。1.21.2 夾具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向夾具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向1.2.1 夾具發(fā)展現(xiàn)狀?yuàn)A具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)表明，目前的中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專業(yè)夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)以千計(jì)的專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)企業(yè)中，每隔 23 年就要更新 50%80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10%20%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出新的要求：1、能迅速、方便的促進(jìn)新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本； 2、能裝夾一組具有相似特征的工件； 3、能適用于精密加工的高精密機(jī)床夾具；4、能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；5、采用氣動(dòng)、液壓等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率； 6、提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具發(fā)展方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。1、標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148T225991 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。2、精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)0.1；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5m。3、高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為 9000r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。4、柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、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主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。1.31.3 工藝規(guī)程工藝規(guī)程1.3.1 工藝規(guī)程簡(jiǎn)介一個(gè)同樣要求的零件，可以采用幾種不同的工藝過程來(lái)加工，但其中總有一種工藝過程在給定的條件下是最合理的，人們把工藝過程的有關(guān)內(nèi)容用文件的形式固定下來(lái)，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，這個(gè)文件稱為“工藝規(guī)程”。 工藝規(guī)程是組成技術(shù)文件的主要部分，是工藝裝備、材料定額、工時(shí)定額設(shè)計(jì)與計(jì)算的主要依據(jù)，是直接指導(dǎo)工人操作的生產(chǎn)法規(guī)，它對(duì)產(chǎn)品成本、勞動(dòng)生產(chǎn)率、原材料消耗有直接關(guān)系。工藝規(guī)程編制的質(zhì)量高低。對(duì)保證產(chǎn)質(zhì)量第一起著重要作用1.3.2 工藝規(guī)程主要內(nèi)容1、產(chǎn)品特征，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2、原材料、輔助原料特征及用于生產(chǎn)應(yīng)符合的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3、生產(chǎn)工藝流程。4、主要工藝技術(shù)條件、半成品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。5、生產(chǎn)工藝主要工作要點(diǎn)。6、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和成品質(zhì)量指標(biāo)的檢查項(xiàng)目及次數(shù)。7、工藝技術(shù)指標(biāo)的檢查項(xiàng)目及次數(shù)。8、專用器材特征及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。1.41.4 研究的目的及意義研究的目的及意義夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)?。?yōu)良西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2的專用機(jī)床夾具在保證工件各項(xiàng)加工精度要求、改善工人勞動(dòng)條件、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍、有效的安全生產(chǎn)、縮短新產(chǎn)品試制周期等方面有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益。槽類、孔類工件是常見的工程結(jié)構(gòu)，提高槽類、孔類工件銑床夾具設(shè)計(jì)能力對(duì)加工行業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。一個(gè)優(yōu)良的機(jī)床專用夾具和工藝規(guī)程必須具備以下幾個(gè)主要特征： 1、機(jī)床裝用夾具：(1)保證工件加工精度對(duì)于專用夾具本身來(lái)講，要確保工件的加工精度，首先要正確地選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行精度分析；另外還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。(2)提高生產(chǎn)效率專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作簡(jiǎn)單、方便，縮短加工輔助時(shí)間，有效的提高生產(chǎn)效率。(3)工藝性好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于加工、檢驗(yàn)、裝配及維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配來(lái)保證時(shí)，夾具應(yīng)設(shè)計(jì)成可以調(diào)整或修配的結(jié)構(gòu)。(4)使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠。在條件允許的前提下，可以采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提供勞動(dòng)效率。必要時(shí)，專用夾具還需要有排屑裝置，以防止切屑破壞工件的定位精度、損壞刀具，或者因切屑的積聚帶來(lái)大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。(5)經(jīng)濟(jì)性好專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元器件，精簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)，保證夾具本身低廉的制造成本。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具制作方案進(jìn)行必要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析，以增大夾具在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。2、工藝規(guī)程：(1)所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程必須保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量和機(jī)器的裝配質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。(2)工藝過程應(yīng)具有較高的生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品能盡快投放市場(chǎng)。(3)盡量降低制造成本。(4)注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。設(shè)計(jì)工藝規(guī)程必須具備以下原始資料：1、產(chǎn)品裝配圖、零件圖。2、產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3、產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。4、毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件。5、制造廠的生產(chǎn)條件，包括機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格、性能和當(dāng)前的技術(shù)狀態(tài)，工人的技術(shù)水平，工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關(guān)資料。6、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝裝備設(shè)計(jì)所用設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。7、國(guó)內(nèi)外有關(guān)制造技術(shù)資料等。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3第二章第二章 零件圖工藝分析零件圖工藝分析2.12.1 普通銑床上銑削順序安排普通銑床上銑削順序安排用專用夾具裝夾，在臥式銑床上用圓柱銑刀銑削如下圖所示，圖 2.1 為銑削示意圖，圖 2.2 為毛坯尺寸圖。 1、面 1：面 1 為懸空面。2、面 2：面 2 為定位面，用來(lái)限制 X 方向的位移。3、面 3：面 3 為銑削面。4、面 4：面 4 為定位面，用來(lái)限制 Y 方向的位移以及 Z 方向的旋轉(zhuǎn)。5、面 5：面 5 為加緊面。6、面 6：面 6 為定位面，用來(lái)限制 Z 方向的位移以及 X、Y 方向的旋轉(zhuǎn)。圖圖 2.12.1 銑削示意圖銑削示意圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4圖圖 2.22.2 毛坯尺寸圖毛坯尺寸圖圖 2.3圖 2.5 為銑削加工過程示意圖。圖圖 2.32.3 加工過程圖加工過程圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5圖圖 2.42.4 加工過程圖加工過程圖圖圖 2.52.5 加工過程圖加工過程圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 62.22.2 銑床上加工分析銑床上加工分析零件圖的分析該工件材料為 45 鍛件,切削性能較好.毛坯選擇 90mm65mm25mm,已完成六面的粗加工以及中孔的沖壓（模鍛） 。鍛鋼件的質(zhì)量比鑄鋼件高，能承受大的沖擊力作用，塑性、韌性和其他方面的力學(xué)性能也都比鑄件高，所以凡是一些重要的機(jī)械零件都應(yīng)當(dāng)采鍛鋼件。該零件分為六面面的銑削、挖槽加工和孔的加工。（1）上表面的加工要求尺寸保證 8560，粗糙度為 1.6（2）凸臺(tái)輪廓外輪廓加工部分尺寸精度要求較高，表面粗糙度要求為 1.6，切與面6 有垂直度和平行度要求，在銑床上需通過粗精加工來(lái)保證。（3）挖槽加工輪廓有一處是需要銑掉一個(gè)封閉區(qū)域內(nèi)的材料，該區(qū)域尺寸為601810,在普通車床上進(jìn)行三次行程來(lái)保證 1.6 的粗糙度以及 H9 的精度。零件中心的封閉槽挖槽時(shí)，刀具垂直下刀不可避免的首先要碰到工件材料，由于圓柱形車刀垂直切削時(shí)受力情況不好一般可選用雙刃的鍵槽車刀，并注意下刀方式，可選擇斜向下刀或螺旋形下刀，以改善下刀切削時(shí)刀具的受力情況。在敞開邊界區(qū)域內(nèi)挖槽加工時(shí)，既可選擇鍵槽車刀，也可選擇圓柱車刀，切出選擇在工件實(shí)體外邊界的切向延長(zhǎng)線上，（4）孔加工分析孔加工特點(diǎn)是，刀具的刀心在 XY 平面內(nèi)定位到孔的中心，然后在 Z 方向做一定的切削運(yùn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)際選用刀具和編程指令不同可實(shí)現(xiàn)鉆孔、鉸孔、鏜孔等加工形式。一般對(duì)精度要求不高、孔徑較小的孔可以用鉆頭一次加工完成，較大的孔可以先鉆孔在擴(kuò)孔或用鏜刀進(jìn)行鏜孔，也可用銑刀按輪廓加工的方法銑出相應(yīng)的孔。通?？讖?D 小于等于 20mm 的采用鉆擴(kuò)鉸?？讖皆?20mm80mm 之間或位置精度要求較高的孔，采用鉆擴(kuò)鏜或鉆銑鏜。設(shè)計(jì)課題中有直徑為mm、直徑為mm 直徑為mm 的通孔。孔的0.0150100.018012表面粗糙度要求為 Ra1.6um，孔中心位置尺寸有一定要求。鉆孔時(shí)由于孔深尺寸較大，采用深孔鉆削循環(huán)指令編程，以使刀具在鉆削過程中適當(dāng)退刀以利于排屑。通常，用麻花鉆鉆頭，孔的尺寸經(jīng)濟(jì)精度可達(dá) IT12IT11，孔的表面粗糙度 Ra值可達(dá) 12.56.3um.鉸孔是應(yīng)用較普遍的孔精加工方法之一，尺寸經(jīng)濟(jì)精度可達(dá) IT9IT7，表面粗糙度 Ra 值可達(dá) 1.60.4um。在銑床上鏜孔，孔徑尺寸經(jīng)濟(jì)精度可達(dá) IT9IT7，表面粗糙度 Ra 值可達(dá)3208um.孔距精度可控制在 0.05左右。（5）精度及技術(shù)要求分析設(shè)計(jì)課題圖樣上位置精度要求有四處平行度0.03A0.05A0.04A0.05B可在一次裝夾中加工來(lái)保證。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7表面粗糙度要求較高的為 Ra0.8um,其次 Ra1.6um 其余的為 Ra6.4um。第三章第三章 工件定位與裝夾工件定位與裝夾3.13.1 工件定位工件定位合理選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證加工精度,提高生產(chǎn)效率有著重要的作用。確定零件的定位基準(zhǔn),應(yīng)遵循以下原則：1、盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。2、保證零件在一次裝夾中完成盡可能多的加工內(nèi)容。3、工件坐標(biāo)原點(diǎn)的確定工件坐標(biāo)原點(diǎn)的確定主要應(yīng)考慮編程和測(cè)量。確定定位基準(zhǔn)時(shí)，不必與其原點(diǎn)重合，但應(yīng)考慮坐標(biāo)原點(diǎn)能否通過定位基準(zhǔn)得到準(zhǔn)確的測(cè)量，即得到準(zhǔn)確的集合關(guān)系，同時(shí)兼顧到測(cè)量方法。 設(shè)計(jì)課題中的工件坐標(biāo)系原點(diǎn)選在工件上表面的左下角，與編程原點(diǎn)重合，便于計(jì)算和編程。3.23.2 工件的裝夾與夾具工件的裝夾與夾具為了保證加工的精度，提高生產(chǎn)效率，一般要求夾具具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，夾緊動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確，操作方便、省力、安全，并有足夠的剛性。經(jīng)分析，設(shè)計(jì)課題中，以已加工過的底面和側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，其中底面為主定位面，面 2 與面 4 為輔定位面。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8第四章第四章 加工工序與工步的劃分加工工序與工步的劃分 加工方法的選擇原則：保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，由于獲得同一級(jí)精度和表面粗糙度的方法很多，因而在實(shí)際選擇時(shí)，要結(jié)合零件的形狀、尺寸、大小、熱處理要求等全面考慮。一般小尺寸的孔采用較孔，孔徑較大時(shí)則應(yīng)選擇鏜孔。此外還應(yīng)考慮生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性要求。在安排加工順序時(shí)應(yīng)遵循：先面后孔、先集基準(zhǔn)后其他、先主后次、粗精分開等原則。1、粗銑六面，使毛坯呈0.40.10.20.30.40.28762222、鉆孔35 至 38,最后粗精鏜至30350.040403、鉆孔，擴(kuò)孔至，最后精鉸至0.0206()0.01808()0.0150107()H4、鉆孔，擴(kuò)孔至，最后半精鉸至0.02206()0.02010()0.0180128()H西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 95、精銑六面，使毛坯呈0.200.10.20.030.18560206、粗銑 C 面至 16，精銑 C 面至 18（進(jìn)給量為 14）7、粗銑 D 面至 16，精銑 D 面至 18（進(jìn)給量為 22）8、精銑 F 面至0.050169、精銑 E 面至0.020.052410、三次行程車槽0.036060 18 109()H11、將所有邊都磨成 11 的倒角12、將 6085 的一個(gè)面拋光13、檢驗(yàn)14、入庫(kù)第五章第五章 刀具選擇刀具選擇銑刀的幾何參數(shù)對(duì)銑削金屬的變形、銑削力、切削溫度和銑刀的磨損都有顯著的影響。并由此影響加工質(zhì)量、銑刀的使用壽命和生產(chǎn)效率。為了充分發(fā)揮銑刀的切削性能，除了正確選擇銑刀的材料外，還應(yīng)根據(jù)具體銑削條件,合理地選擇銑刀的幾何參教。刀具材料:高速鋼強(qiáng)度高，韌性好，具有良好的工藝，刀具具有較好的切削性能。硬質(zhì)合金韌性差，能承受沖擊和振動(dòng)能力差。刀刃不易磨得非常銳利，切削性能差，加工工藝性較差。 銑刀直徑的選擇原則：銑刀直徑大，散熱條件好，銑刀剛性好，所允許的銑削速度和切削量大，但銑刀直徑大時(shí)，銑削時(shí)銑刀的切入長(zhǎng)度增加，工作時(shí)間長(zhǎng)，銑削力矩大，刀具材料消耗也大。一般面銑刀的直徑應(yīng)比寬大 20%50%，立銑刀直徑的選擇主要應(yīng)考慮工件加工西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機(jī)車額定功率范圍以內(nèi)。 第六章第六章 銑削用量的選擇銑削用量的選擇6.16.1 選擇銑削用量的原則選擇銑削用量的原則選擇銑削用量的原則是在保證加工質(zhì)量、降低加工成本和提高生產(chǎn)效率的前題下，使銑削寬度（或銑削深度） 、進(jìn)給量、銑削速度的乘積最大，這時(shí)的工時(shí)最少。粗銑時(shí)按銑削銑削寬度（或銑削深度） 、進(jìn)給量、銑削速度的次序，選擇和確定銑削用量。精銑時(shí)為了保證加工精度和表面粗糙度要求，工件的切削層寬度應(yīng)盡量在一次銑出；切削層深度一般在 0.5mm 左右，再根據(jù)表面粗糙度要求選擇合適的每齒進(jìn)給量；最后根據(jù)銑刀的耐用度確定銑削速度。6.1.1 銑削層深度的選擇端銑時(shí)的銑削深度 ap、圓周銑削時(shí)的銑削寬度 ae即是被切金屬層的深度。當(dāng)精度要求較高或加工表面的粗糙度 Ra 植小于 6.3um 時(shí)，應(yīng)分粗、精加工。粗銑時(shí)應(yīng)留精銑余量 0.52.0mm。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 116.1.2 進(jìn)給量的選擇進(jìn)給量有三種表示和度量方式：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f(mm/r)每齒進(jìn)給量 fz(mm/z)進(jìn)給速度 vf(mm/min)。三種進(jìn)給量的關(guān)系為：fz=fn=fzzn(其中 n 為主軸轉(zhuǎn)速,z 為銑刀齒數(shù))粗銑時(shí)，限制進(jìn)給量提高的主要因素是銑削力。精銑時(shí)，限制進(jìn)給量提高的主要因素是加工表面粗糙度，進(jìn)給量越大，表面粗糙度值也越大，為了減小工藝系統(tǒng)的彈性變形，減小已加工表面殘留面積的高度，一般采用較小的進(jìn)給量。6.1.3 銑削速度的選擇在銑削深度 ap、銑削寬度 ae、進(jìn)給量 f 確定后，最后選擇銑削速度 vc。銑削速度 vc是在保證加工質(zhì)量和銑刀耐用度的前提下確定的。粗銑時(shí)，由于金屬切除量大，產(chǎn)生熱量多，切削溫度高，為了保證合理的銑刀耐用度，銑削速度要比精銑時(shí)低一些。6.26.2 切削用量的計(jì)算切削用量的計(jì)算公式：n=1000vc/d （6.1） vf= fzzn （6.2） 1、銑面：查表得銑削速度 vc=100180m/min，每齒進(jìn)給量 fz=0.050.2mm/z，銑削深度 0.51.0mm（根據(jù) 6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。 取 n=1000150/3.14150320n/min vf= 280mm/min2、銑凸臺(tái)輪廓：查表得銑削速度 vc=20 m/min，每齒進(jìn)給量 fz=0.15 mm/z（根據(jù)6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。 粗：n=100020/3.1430210r/min vf= 60.15210190mm/min精：vc=20(1+30%)=26 m/min n=100026/3.1430270r/min vf= 60.15270240mm/min粗加工每層最大切深 5 mm3、銑通槽：查表得銑削速度 vc=20 m/min，進(jìn)給量 f=0.08 mm/r（根據(jù) 6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。粗：n=100020/3.1418320r/min vf= 3200.0826mm/min西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12精：vc=20(1+30%)=26 m/min n=100026/3.1412700r/min vf= 7000.0856mm/min 4、銑通槽：查表得銑削速度 vc=20 m/min，進(jìn)給量 f=0.08 mm/r（根據(jù) 6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。粗：n=100020/3.1418320r/min vf= 3200.0826mm/min精：vc=20(1+30%)=26 m/min n=100026/3.1412700r/min vf= 7000.0856mm/min5、打 10mm、12 mm40mm 的中心孔（根據(jù) 6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。取 n=1000r/min vf= 100mm/min6、鉆 10mm、12mm 的通孔：查表得銑削速度 vc=20 m/min，進(jìn)給量 f=0.15 mm/r（根據(jù) 6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。 n=100020/3.1411600r/min vf= 6000.1590mm/min7、鉸 10mm、12mm 的通孔：查表得 銑削速度 vc=1020 m/min，進(jìn)給量f=0.120.20mm/r（根據(jù) 6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。 n=100020/3.1412530r/min vf= 5300.2106mm/min8、鉆 40mm 的孔：查表得銑削速度 vc=1020 m/min，進(jìn)給量 f=0.300.4 mm/r（根據(jù) 6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。 n=100020/3.1436180r/min vf= 1800.470mm/min9、粗鏜 40mm 的通孔：查表得銑削速度 vc=30 m/min，進(jìn)給量 f=0.4 mm/r（根據(jù)6.1、6.2、參考文獻(xiàn)6 7） 。n=100030/3.1437.8250r/min vf= 2500.4100mm/min10、精鏜 40mm 的通孔：查表得銑削速度 vc=120m/min，進(jìn)給量 f=0.12 m/min (根據(jù) 6.1、6.2、 、參考文獻(xiàn)6 7) 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13n=1000120/3.14381000r/min vf= 10000.12120mm/min6.36.3 機(jī)械加工工藝卡片機(jī)械加工工藝卡片如下圖所示，表 6.1 為機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片，表 6.2表 6.7 為機(jī)械加工工藝過程中重要的步驟。14表表 6.16.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品名稱零部件名稱底板共 2 頁(yè)第 1 頁(yè)材料45毛坯種類鍛造毛坯外形尺寸906525每個(gè)毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工時(shí) h工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備刀具夾具準(zhǔn)終單件10鍛造模鍛機(jī)加工車間20下料毛坯 906525機(jī)加工車間30銑粗銑六面，使毛坯呈0.40.3870.10.4620.20.222機(jī)加工車間TPX611B銑夾具40鉆擴(kuò)孔 35 至 38,最后精鉸至 0.04040機(jī)加工車間ZJ4016鉆夾具50鉆鉆孔 (0.020)，擴(kuò)孔至 (0.0180)，最后精68鉸至10H7(0.0150)機(jī)加工車間ZJ4016鉆夾具60鉆鉆孔(0.0220)，擴(kuò)孔至 (0.020)，最后半610精鉸至H8(0.0180)12機(jī)加工車間ZJ4016鉆夾具70銑精銑六面，使毛坯呈0.20.28500.03600.10.120機(jī)加工車間TPX611B專用銑夾具80銑粗銑 C 面至 16，精銑 C 面至 18（進(jìn)給量為14）機(jī)加工車間TPX611B專用銑夾具90銑粗銑 D 面至 16，精銑 D 面至 18（進(jìn)給量為22）機(jī)加工車間TPX611B專用銑夾具西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15100銑精銑 F 面至0.05016機(jī)加工車間TPX611B專用銑夾具產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品名稱零部件名稱底板共 2 頁(yè)第 2 頁(yè)材料45毛坯種類鍛造毛坯外形尺寸906525每個(gè)毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工時(shí) h工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備刀具夾具準(zhǔn)終單件110銑精銑 E 面至0.020.0524機(jī)加工車間TPX611B專用銑夾具120車三次行程車槽 601810H9(0.0360)機(jī)加工車間LC-30G車夾具130磨將所有邊都磨成 11 的倒角機(jī)加工車間GD-900S磨夾具140拋光將 6085 的一個(gè)面拋光機(jī)加工車間SD-603拋光夾具150檢檢驗(yàn)檢驗(yàn)160入庫(kù)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字2013/3/28表表 6.26.2 機(jī)械加工工藝流程圖機(jī)械加工工藝流程圖西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17表表 6.36.3 機(jī)械加工工藝流程圖機(jī)械加工工藝流程圖產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)02機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品名稱零部件名稱底板共 7 頁(yè)第 2 頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)機(jī)加工車間45毛坯種類毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造90652511設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床TPX611B1夾具編號(hào)夾具名稱切削液銑床夾具工序工時(shí) 20s工位器具編號(hào)工位器具名稱準(zhǔn)終單件工序號(hào)內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度 mm銑削寬度mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)30粗銑六面，使毛坯呈0.40.3870.10.4620.20.222專用刀具1000150.12121設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)簽標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期2013/3/28西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)02機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品名稱零部件名稱底板共 7 頁(yè)第 3 頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)機(jī)加工車間45毛坯種類毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造90652511設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床ZJ40163夾具編號(hào)夾具名稱切削液鉆床夾具工序工時(shí) 1min工位器具編號(hào)工位器具名稱準(zhǔn)終單件工序號(hào)內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速r/min最大鉆孔直徑 mm主軸行程mm電機(jī)功率重量進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)40擴(kuò)孔 35 至 38,最后精鉸至 0.04040外圓車刀120830設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)簽標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期2013/3/28西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19表表 6.46.4 機(jī)械加工工藝流程圖機(jī)械加工工藝流程圖產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)02機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品名稱零部件名稱底板共 7 頁(yè)第 4 頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)機(jī)加工車間45毛坯種類毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造90652511設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床ZJ40161夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工序工時(shí) 2min工位器具編號(hào)工位器具名稱準(zhǔn)終單件工序號(hào)內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速r/min最大鉆孔直徑 mm主軸行程 mm電機(jī)功率重量進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)50鉆孔 6(0.020)，擴(kuò)孔至 8(0.0180)，最后精鉸至10H7(0.0150)12083060鉆孔 6(0.0220)，擴(kuò)孔至 10(0.020)，最后半精鉸至 12H8(0.0180)專用刀具120830設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)簽標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期2013/3/28西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 206.5 機(jī)械加工工藝流程圖機(jī)械加工工藝流程圖產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)02機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品名稱零部件名稱底板共 7 頁(yè)第 5 頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)機(jī)加工車間45毛坯種類毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造90652511設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床TPX611B5夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工序工時(shí) 6min工位器具編號(hào)工位器具名稱準(zhǔn)終單件工序號(hào)內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速r/min銑削速度m/min進(jìn)給量mm/r銑削深度 mm銑削寬度mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)70精銑六面，使毛坯呈0.20.28500.03600.10.1201201200.250.8180粗銑 C 面至 16，精銑 C 面至 18（進(jìn)給量為14）901200.180.2190粗銑 D 面至 16，精銑 D 面至 18（進(jìn)給量為22）YT15 盤形銑刀，刀盤直徑50mm，厚度 3mm 外圓車刀1201200.250.81設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)簽西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期2013/3/28西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 236.66.6 機(jī)械加工工藝流程圖機(jī)械加工工藝流程圖產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)02機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品名稱零部件名稱底板共 7 頁(yè)第 6 頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)機(jī)加工車間45毛坯種類毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造90652511設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床TPX611B1夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工序工時(shí) 20s工位器具編號(hào)工位器具名稱準(zhǔn)終單件工序號(hào)內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速r/min銑削速度m/min進(jìn)給量mm/r銑削深度 mm銑削寬度mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)100精銑 F 面至0.05016外圓車刀55012010.21110精銑 E 面至0.020.0524 鏜刀設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)簽標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期2013/3/28西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 246.76.7 機(jī)械加工工藝流程圖機(jī)械加工工藝流程圖產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)02機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品名稱零部件名稱底板共 7 頁(yè)第 7 頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)機(jī)加工車間45毛坯種類毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛造90652511設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車床LC-30G1夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工序工時(shí) 20s工位器具編號(hào)工位器具名稱準(zhǔn)終單件工序號(hào)內(nèi)容刀具主軸轉(zhuǎn)速r/min銑削速度m/min進(jìn)給量mm/r銑削深度 mm銑削寬度mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)120三次行程車槽 601810H9(0.0360)外圓車刀5501201213設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)簽標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期2013/3/28西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4422第七章第七章 夾具的概述夾具的概述7.17.1 夾具的一般概念?yuàn)A具的一般概念?yuàn)A具廣泛用于各種制造工序中，用以將工件定位并牢固地夾持在一定的位置，以便按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)定完成要求的制造過程。為了將工件可靠定位，經(jīng)常用定位件和支撐件與工件表面相接觸，以限制工件包括移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)在內(nèi)的六個(gè)自由度，用夾緊來(lái)抵消切削力，以保證工件牢固定位。傳統(tǒng)夾具以專用夾具為代表主要有四種功能:定位、夾緊、導(dǎo)向和對(duì)刀。7.27.2 夾具設(shè)計(jì)的基本要求夾具設(shè)計(jì)的基本要求對(duì)夾具的基本要求就是將工件定位并牢固的夾持在一定位置，并在機(jī)床工作臺(tái)上有一定的方位，其次，還要滿足其他要求，如保證夾具的生產(chǎn)率(容易裝卸工件，采用自動(dòng)或半自動(dòng)夾緊裝置，切屑容易排除)，操作簡(jiǎn)單并安全(如對(duì)貴重工件采用防誤功能的元件)，有效降低成本(考慮夾具材料和制造過程，優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)件)。因此，夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，在傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)中，這些基本原理應(yīng)用于具體夾具設(shè)計(jì)中主要取決于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。從夾具設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)中收集和表達(dá)這些知識(shí)是開發(fā)計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)(CAFD)系統(tǒng)的關(guān)鍵。7.37.3 機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的分類單件小批生產(chǎn)一般選用通用夾具、可調(diào)整夾具和組合夾具等，使用這類夾具時(shí)的調(diào)整和測(cè)量需要依賴經(jīng)驗(yàn)，而且需花費(fèi)大量時(shí)間。大批量生產(chǎn)使用以上夾具會(huì)使生產(chǎn)效率降低，對(duì)操作人員的操作技能要求提高，生產(chǎn)成本提高。為了提高加工效率和制件精度，降低對(duì)操作人員的要求，一般使用多軸加工的專用機(jī)床加工，這種機(jī)床包含相應(yīng)夾具或者設(shè)計(jì)專用夾具與通用機(jī)床配合使用，這兩種方法都涉及專用夾具的設(shè)計(jì)問題。計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)越來(lái)越多的使用數(shù)控機(jī)床和加工中心組成柔性制造單元。在使用 CNC 機(jī)床修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，只要變更 NC 程序，加工工藝就能隨之變化，而 NC 程序借助于計(jì)算機(jī)輔助編程系統(tǒng)只要花一天或數(shù)個(gè)小時(shí)就能完成修改。刀具是標(biāo)準(zhǔn)化的，隨時(shí)可以從市場(chǎng)上購(gòu)買。如果還使用現(xiàn)有的夾具或不用柔性?shī)A具，F(xiàn)MS 就不能實(shí)現(xiàn)真正的柔性，所以在 FMS 和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中迫切需要能適用產(chǎn)品變化的柔性?shī)A具7.47.4 柔性?shī)A具柔性?shī)A具一般來(lái)說(shuō)，柔性?shī)A具是指用同一夾具系統(tǒng)裝夾定位在形狀與尺寸上有所變化的多種工件。工件的變化可在小范圍，即在相似形狀和尺寸變動(dòng)不大的范圍內(nèi)，也可在大范圍，即零件形狀完全不同，尺寸變化也很大。所以柔性的概念是模糊的?；\統(tǒng)的說(shuō)是指與 NC 機(jī)床、加工中心配合使用的、具有加工多種不同工件能力的夾具。自 20 世紀(jì) 80 年代后柔性?shī)A具的研究開發(fā)主要沿原理和結(jié)構(gòu)均有創(chuàng)新和傳統(tǒng)夾具創(chuàng)新兩大方向發(fā)展。在機(jī)械加工過程中，工件會(huì)受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23第八章第八章 夾緊裝置的組成及其設(shè)計(jì)原則夾緊裝置的組成及其設(shè)計(jì)原則8.18.1 夾緊裝置的組成夾緊裝置的組成夾緊裝置的組成由以下三部分組成。1、動(dòng)力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩種。手動(dòng)夾緊的力源來(lái)自人力，用時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動(dòng)夾緊。機(jī)動(dòng)夾緊的力源來(lái)自氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)、電磁、真空等動(dòng)力夾緊裝置。2、傳力機(jī)構(gòu) 它是介于動(dòng)力源和夾緊元件之間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大小；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重。3、夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。8.28.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：1、工件不移動(dòng)原則 夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。2、工件不變形原則 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。3、工件不振動(dòng)原則 對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。4、安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。5、經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。8.38.3 確定夾緊力的基本原則確定夾緊力的基本原則8.3.1 夾緊力三要素設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。1、夾緊力的方向夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則：（1）夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。（2）夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。（3）夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí)，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。2、夾緊力的作用點(diǎn)夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問題是指在西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則：（1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會(huì)使工件傾斜或移動(dòng)，夾緊時(shí)將破壞工件的定位。（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要，如將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加可靠。（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。3、夾緊力的大小夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量，重則造成工件報(bào)廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過大會(huì)使工件變形，也會(huì)對(duì)加工質(zhì)量不利。理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計(jì)算是很復(fù)雜的。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。 當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力，即 Fwk = KFw 式中 Fwk實(shí)際所需夾緊力，單位為 N； Fw 在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，單位為 N； K安全系數(shù)，粗略計(jì)算時(shí)，粗加工取 K2.53，精加工取K1.52。夾緊力三要素的確定，實(shí)際是一個(gè)綜合性問題。必須全面考慮工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素，才能最后確定并具體設(shè)計(jì)出較為理想的夾緊裝置。8.3.2 減小夾緊變形的措施有時(shí)一個(gè)工件很難找出合適的夾緊點(diǎn)。如較長(zhǎng)的套筒在車床上鏜內(nèi)孔和高支座在鏜床上鏜孔，以及一些薄壁零件的夾持等，均不易找到合適的夾緊點(diǎn)。這時(shí)可以采取以下措施減少夾緊變形。1、增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn) 若高支座可采用增加一個(gè)輔助支承點(diǎn)及輔助夾緊力，就可以使工件獲得滿意的夾緊狀態(tài)。2、分散著力點(diǎn) 用一塊活動(dòng)壓板將夾緊力的著力點(diǎn)分散成兩個(gè)或四個(gè)，從而改變著力點(diǎn)的位置，減少著力點(diǎn)的壓力，獲得減少夾緊變形的效果。3、增加壓緊件接觸面積 在壓板下增加墊環(huán)，使夾緊力通過剛性好的墊環(huán)均勻地作用在薄壁工件上，避免工件局部壓陷。4、利用對(duì)稱變形 加工薄壁套筒時(shí)，采用加寬卡爪，如果夾緊力較大，仍有可能發(fā)生較大的變形。因此，在精加工時(shí)，除減小夾緊力外，夾具的夾緊設(shè)計(jì)，應(yīng)保證工件能產(chǎn)生均勻的對(duì)稱變形，以便獲得變形量的統(tǒng)計(jì)平均值，通過調(diào)整刀具適當(dāng)消除西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25部分變形量，也可以達(dá)到所要求的加工精度。5、其它措施 對(duì)于一些極薄的特形工件，靠精密沖壓加工仍達(dá)不到所要求的精度而需要進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，上述各種措施通常難以滿足需要，可以采用一種凍結(jié)式夾具。這類夾具是將極薄的特形工件定位于一個(gè)隨行的型腔里，然后澆灌低熔點(diǎn)金屬，待其固結(jié)后一起加工，加工完成后，再加熱熔解取出工件。低熔點(diǎn)金屬的澆灌及熔解分離，都是在生產(chǎn)線上進(jìn)行的。8.48.4 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求夾緊機(jī)構(gòu)是指能實(shí)現(xiàn)以一定的夾緊力夾緊工件選定夾緊點(diǎn)的功能的完整結(jié)構(gòu)。它主要包括與工件接觸的壓板、支承件和施力機(jī)構(gòu)。對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)通常有如下要求。1、可浮動(dòng) 由于工件上各夾緊點(diǎn)之間總是存在位置誤差，為了使壓板可靠地夾緊工件或使用一塊壓板實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)夾緊，一般要求夾緊機(jī)構(gòu)和支承件等要有浮動(dòng)自位的功能。要使壓板及支承件等產(chǎn)生浮動(dòng)，可用球面墊圈、球面支承及間隙聯(lián)接銷不實(shí)現(xiàn)。2、可聯(lián)動(dòng) 為了實(shí)現(xiàn)幾個(gè)方向的夾緊力同時(shí)作用或順序作用，并使操作簡(jiǎn)便，設(shè)計(jì)中廣泛采用各種聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。3、可增力 為了減小動(dòng)力源的作用力，在夾緊機(jī)構(gòu)中常采用增力機(jī)構(gòu)。最常用的增力機(jī)構(gòu)有：螺旋、杠桿、斜面、鉸鏈及其組合。鉸鏈增力機(jī)構(gòu)常和杠桿機(jī)構(gòu)組合使用，稱為鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)。它是氣動(dòng)夾具中常用的一種增力機(jī)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是增力比較大，而摩擦損失較小。4、可自鎖 當(dāng)去掉動(dòng)力源的作用力之后，仍能保持對(duì)工件的夾緊狀態(tài)，稱為夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖。自鎖是夾緊機(jī)構(gòu)的一種十分重要并且十分必要的特性。常用的自鎖機(jī)構(gòu)有螺旋、斜面及偏心機(jī)構(gòu)。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26第九章第九章 銑床夾具設(shè)計(jì)銑床夾具設(shè)計(jì)圖 3-1 所示底板零件，根據(jù)工藝規(guī)程，在銑凸臺(tái)之前其它各表面均已加工好，本工序的加工順序及要求是：粗銑 C 面至 16，精銑 C 面至 18（進(jìn)給量為 14）粗銑 D 面至 16，精銑 D 面至 18（進(jìn)給量為 22）精銑 F 面至0.05016精銑 E 面至0.020.0524 下圖為機(jī)械加工工藝要求示意圖圖圖 9.19.1 底板零件工藝要求一底板零件工藝要求一0.05A0.04A西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27圖圖 9.29.2 底板零件工藝要求二底板零件工藝要求二9.19.1 定位方案定位方案9.1.1 六點(diǎn)定位原理當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí)，其位置是任意的不確定的。設(shè)工件為一理想的鋼體，并以一個(gè)空間直角坐標(biāo)作為參照來(lái)觀察鋼體的位置變動(dòng)。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個(gè)自由度，即沿著 X、Y、Z 三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。用 X、Y、Z 和 X、Y、Z 分別表示沿三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。六個(gè)自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個(gè)支撐點(diǎn)，來(lái)限制工件六個(gè)自由度的原理，稱為六點(diǎn)定位原理。9.1.2 應(yīng)用定位原理幾種情況1、完全定位工件的六個(gè)自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 282、部分定位工件定位時(shí)，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱為部分定位。在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡(jiǎn)化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個(gè)自由度。3、過定位（重復(fù)定位）幾個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制一個(gè)自由度，稱為過定位。（1）一般情況下，應(yīng)該避免使用過定位。通常，過定位的結(jié)果將使工